ボルト結合 - 安全性チェック

アセンブリ内のボルト結合が安全に荷重を受けることができるか、または失敗するかを判別することができます。

ソフトウェアはコネクタが耐える荷重比の組み合わせに基づいてボルト強度の安全率(SF)を計算し、それをユーザー定義の安全率と比較します。

軸荷重比、Ra
Ra の最大値:
  • SF * F /(At * S)
  • 予圧 /(At * S)

SF

ソフトウェアによって計算されるボルト強度の安全率。 SF は組み合わせ荷重比の関係式では不明です。

ソフトウェアは安全率 SF を 2 回計算します: SF1 は軸荷重比 Ra の箇条書きの最初の値に基づいて計算され、SF2 は Ra の 2 番目の値に基づいて計算されます。
  • (SF1 * F /(At * S))>(Pre-load /(At * S))である場合、SF1 の最初の値は合否判定基準が考慮されます。
  • (Pre-load /(At * S))>(SF1 * F /(At * S))である場合、SF2 の 2 番目の値は合否判定基準が考慮されます。

F

ソフトウェアによって計算される軸荷重

At

引張り領域

予圧(Pre-load)

ボルトの予圧

S

コネクタの材料あるいは等級での強度(適用された降伏応力、極限引張強さに基づく)。 これは、ボルト強度(Bolt Strength)のユーザー定義値です

曲げ荷重比、Rb Rb = SF * D * M /(2 * S * I)

SF

ソフトウェアによって計算されるボルト強度の安全率

M

ソフトウェアによって計算される曲げモーメント

D

公称シャンク径

S

コネクタの材料あるいは等級での強度(適用された降伏応力、極限引張強さに基づく)。 ボルト強度のユーザー定義値。

I =0.25*π*r^4

せん断荷重比、Rs Rs = SF * V /(0.5 * At * S)

SF

ソフトウェアによって計算されるボルト強度の安全率

V

ソフトウェアによって計算されるせん断荷重

At

引張り領域

S

コネクタの材料あるいは等級での強度(適用された降伏応力、極限引張強さに基づく)。 ボルト強度(Bolt Strength)のユーザー定義値

材料のせん断応力を考慮するため、材料の降伏強さ(または極限引張強さ)に係数 0.5 が適用されます。 せん断荷重比の計算は、材料の降伏強さを考慮すると、より正確になります。 材料の極限引張強さを考慮すると、控えめな推定値になります。
組み合わせ荷重比(Combined load ratio) (Ra + Rb)^2 + Rs ^3 <=1

3 次方程式の解により、未知のボルト強度安全率 SF が得られます。 正の根または SF のみが考慮されます。

Pass/ No Pass 安全性チェック

ボルト結合の合格判定基準 算出されたボルト強度の安全率 SF > ユーザー定義の安全率
ボルト結合の不合格判定基準 算出されたボルト強度の安全率 SF < ユーザー定義の安全率

結合のpass/no-pass(合否判定)チェックは、線形と非線形静解析スタディで使用できます。非線形スタディでは、ソフトウェアは各解析ステップで、すべてのピンとボルト結合の pass/no pass 状況を示します。