Złącze - Śruba

Śruba może łączyć dwa komponenty, wiele komponentów lub komponent z ziemią. Można definiować śruby przez mieszany stos brył, skorup i obiektów arkusza blachy. Śrubę można również zdefiniować, wybierając elementy tego samego komponentu.

Przykład

Typ

     
Standard lub pogłębienie walcowe z nakrętką

Krawędź kołowa otworu łba śruby oraz Krawędź kołowa otworu nakrętki śruby

Wybrać krawędź, aby zdefiniować lokalizację odpowiednio łba śruby i nakrętki śruby.

Ta sama średnica łba i nakrętki

Wybrać, jeżeli średnica łba śruby jest taka sama jak nakrętki.

Średnica łba i Średnica nakrętki

Ustawić jednostki i wartości średnicy odpowiednio łba śruby i nakrętki śruby. Domyślnie program mnoży średnicę trzonu przez współczynnik 1,5, aby uzyskać średnicę łba.

Średnica nominalna trzonu

Ustawić jednostki i wartość średnicy trzonu.

Pogłębienie stożkowe z nakrętką

Ściana stożkowa

Wybrać ścianę stożkową, aby zdefiniować łeb śruby.

Krawędź kołowa otworu nakrętki śruby

Patrz wcześniejszy opis.

Średnica nakrętki i Średnica nominalna trzonu

Patrz wcześniejszy opis. Domyślnie program mnoży średnicę trzonu przez współczynnik 1,5, aby uzyskać średnicę nakrętki.

Śruba standardowa lub pogłębiacz walcowy

Krawędź kołowa otworu łba śruby

Patrz wcześniejszy opis.

Ściana(y) gwintu

Wybrać ściany otworu z komponentu stykającego się z gwintami.

Średnica łba i Średnica nominalna trzonu

Patrz wcześniejszy opis. Domyślnie program mnoży średnicę trzonu przez współczynnik 1,5, aby uzyskać średnicę łba.

Wkręt z łbem stożkowym

Ściana stożkowa

Patrz wcześniejszy opis.

Ściany gwintu

Patrz wcześniejszy opis.

Średnica nominalna trzonu

Patrz wcześniejszy opis.

Śruba fundamentowa

Krawędź kołowa otworu nakrętki śruby

Patrz wcześniejszy opis.

Płaszczyzna docelowa

Wybrać płaszczyznę, aby modelować wirtualną ścianę. Należy zdefiniować warunek kontaktu wirtualnej ściany, aby zapobiec penetracji do fundamentu.

Średnica nakrętki i Średnica nominalna trzonu

Patrz wcześniejszy opis. Domyślnie program mnoży średnicę trzonu przez współczynnik 1,5, aby uzyskać średnicę nakrętki.

Wartość Średnica nominalna trzonu powinna być równa lub mniejsza od średnic Ścian gwintu.

Typ połączenia

Rozprowadzona

Rozprowadzone połączenie pozwala na deformację ścian przyłączonych do złączy śrubowych, co zapewnia bardziej realistyczną reprezentację zachowania złącza. Rozprowadzone połączenie daje bardziej realistyczne pola naprężeń i przemieszczeń w obszarach kontaktu łba i nakrętki śruby.

Patrz także temat Rozprowadzone połączenie dla śrub.

Rozprowadzone połączenie jest dostępne tylko dla liniowych badań statycznych.
Sztywny Połączenie sztywne stosuje sztywne elementy prętowe do połączenia obszarów odcisku łba i nakrętki z elementem belki, który reprezentuje trzon śruby. Sztywne połączenie daje obszary wysokich naprężeń wewnątrz obszarów łba i nakrętki połączonych komponentów, ponieważ pręty sztywne wprowadzają wysoką sztywność.

Materiał

Simulation domyślnie wybiera stal stopową z biblioteki materiałów SOLIDWORKS jako materiał śruby.
  Niestandardowa Zdefiniować własne właściwości materiału. Ustawić Jednostki , Moduł Younga , Współczynnik Poissona oraz Współczynnik rozszerzalności cieplnej .
Dla materiałów przypisanych do śrub nie są obsługiwane właściwości materiału zależne od temperatury. W przypadku śrub są obsługiwane tylko stałe właściwości materiału.
  Biblioteka Aby otworzyć okno dialogowe Materiał, kliknąć Wybierz materiał.
Program nie zachowuje łącza do wybranej biblioteki. W przypadku edycji biblioteki, zmiany nie są odzwierciedlane w śrubie.
  Uwzględniona masa Uwzględnia Masę śruby w analizie.

Dane wytrzymałości

  Znany obszar naprężenia rozciągającego Opcję tą należy wybrać, jeżeli obszar naprężenia rozciągającego (minimalny obszar gwintowanego fragmentu śruby) jest znany.
  Obliczony obszar naprężenia rozciągającego
Tę opcję należy zaznaczyć, aby pozwolić programowi na obliczenie obszaru naprężenia rozciągającego śruby.
At = 0,7854 * [Dn- (0,9382 / n)] ^2 Dn = średnica nominalna trzonu
At = obszar naprężenia rozciągającego p = skok gwintu
  n = 1/p = ilość gwintu lub TPI (gwinty/mm lub gwinty/cal)

Obszar naprężenia rozciągającego

Ustawić znany obszar naprężenia rozciągającego dla śruby.

Ilość gwintu

Należy wpisać ilość gwintu na cal lub milimetr mierzony wzdłuż długości łącznika.

Wytrzymałość śruby

Ustawić wytrzymałość materiału śruby i jej jednostkę.

Istnieją trzy powszechnie używane parametry wytrzymałości śrub pozwalające oszacować zniszczenie śruby. Są to: granica plastyczności, wytrzymałość graniczna oraz wytrzymałość umowna (90% granicy plastyczności). Najczęściej stosowanym parametrem jest granica plastyczności materiału śruby lub klasa, jednakże użytkownicy powinni wybierać wartość wytrzymałości, która najlepiej odpowiada danemu zastosowaniu.

Współczynnik bezpieczeństwa

Ustawić współczynnik bezpieczeństwa dla weryfikacji powodzenia/niepowodzenia projektu śruby. Śruba ulega zniszczeniu, gdy jej łączne obciążenie przekracza proporcję 1/współczynnik bezpieczeństwa.

  Uwzględniona masa Uwzględnia Masę śruby w analizie.

Obciążenie wstępne

Wybrać jeżeli promień trzonu jest równy promieniowi ścian cylindrycznych skojarzonych z przynajmniej jednym z komponentów. Ściana cylindryczna ustawiona jako Ciasne wpasowanie jest sztywna i ulega deformacji wraz z trzonem jako ciało sztywne.

Jednostki  
Osiowe Opcję tą należy wybrać, jeżeli znane jest obciążenie osiowe na śrubie.
Moment obrotowy Opcję tą należy wybrać, jeżeli znany jest moment obrotowy użyty do dokręcenia śruby.
Współczynnik tarcia (K)
Program używa tego współczynnika do obliczenia siły osiowej na podstawie danego momentu obrotowego.
W przypadku śruby WRAZ Z nakrętką, moment jest stosowany do nakrętki. F = T/(K*D)
W przypadku śruby BEZ nakrętki, moment jest stosowany do łba. F = T/(K*D*1.2)
Gdzie: F = siła osiowa w śrubie, T = zastosowany moment obrotowy, K = współczynnik tarcia oraz D = średnica zewnętrzna trzonu.

Zaawansowana opcja

  Seria śrub Wybrać, aby ześrubować więcej niż dwa komponenty ze sobą. Dla badań nieliniowych można śrubować ze sobą więcej niż dwa komponenty bryłowe.

Wybrać ściany cylindryczne obiektów bryłowych lub krawędzie kołowe powierzchni skorupy ze środkowych komponentów. Dla badań nieliniowych, należy wybrać ścianę cylindryczną z obiektu bryłowego.

Ściany cylindryczne komponentów tworzących serię śrub powinny być współosiowe. W przypadku, gdy występuje niewspółliniowość osi odniesienia, maksymalna tolerancja wynosi 10% najmniejszego promienia wybranych ścian cylindrycznych.
  Śruba symetryczna W przypadku modeli z warunkami brzegowymi symetrii, w których jedna lub dwie płaszczyzny symetrii przecinają śrubę o pełnym przekroju poprzecznym, należy stosować śruby symetryczne.

Geometria odniesienia Dla śrub o symetrii 1/2 należy wybrać płaszczyznę lub ścianę planarną symetrii.

W przypadku stosowania śrub symetrycznych dla wartości obciążenia wstępnego należy wprowadzić całkowitą wartość obciążenia wstępnego śruby o pełnym przekroju; dla wartości masy śruby należy wprowadzić 1/2 lub 1/4 masy śruby o pełnym przekroju, zgodnie z wybranym typem symetrii. Obliczone wyniki dla śruby symetrycznej, takie jak siła ścinająca, siła osiowa, moment zginający i moment obrotowy, są równe 1/2 lub 1/4 wyników obliczonych dla pełnego modelu ze śrubą o pełnym przekroju.
Podczas badania reakcji siły w kierunku normalnym do płaszczyzny symetrii śruby symetrycznej należy zachować ostrożność, jako że wyniki mogą być błędne. Siły reakcji modelu ze śrubami symetrycznymi mogą być anulowane, gdy symulację przeprowadza się na całym modelu ze śrubami o pełnym przekroju.
Ciasne wpasowanie

Ściana cylindryczna ustawiona jako Ciasne wpasowanie jest sztywna i ulega deformacji wraz z trzonem jako ciało sztywne. Wybrać opcję Ciasne wpasowanie, jeżeli promień trzonu śruby jest równy promieniowi ścian cylindrycznych skojarzonych z przynajmniej jednym z komponentów.

Ściany kontaktowe trzonu

Wybrać co najmniej jedną ścianę cylindryczną stykającą się z trzonem śruby. W przypadku wybrania wielu ścian z komponentu, muszą one mieć tą samą oś i promień.

Ustawienia symboli

  Edytuj kolor Wybieranie koloru dla symboli.
Rozmiar symbolu Określanie rozmiaru symboli.
  Pokaż podgląd Przełączyć widoczność śruby w obszarze graficznym.

Notatki

  • Dostępne dla badań statycznych i nieliniowych. Niedostępne dla skorup kompozytowych.
  • Funkcja złącza śrubowego jest przybliżeniem złożonego zachowania nieliniowego. Dostarcza to dokładnych wyników kiedy śruby są rozciągane. W scenariuszach obciążenia gdzie śruby są pod wpływem sił ściskania, siły osiowe złącz śrubowych mogą nie być dokładne. W takich przypadkach, zmniejszenie obciążenia wstępnego śruby może spowodować poluzowanie śruby i utratę kontaktu pomiędzy śrubą a komponentami. Zachowanie to nie może być uchwycone przez wyrażenie złącza śrubowego w Simulation. Dla tych przypadków, należy modelować śrubę i zdefiniować zestawy kontaktów bez penetracji pomiędzy śrubą a komponentami.
  • Może wystąpić konieczność zdefiniowania warunku kontaktu, aby uniemożliwić przenikanie (patrz ilustracja):
    Zdefiniować kontakt pomiędzy tymi dwiema ścianami. Można zdefiniować kontakt globalny, komponentu lub lokalny. Nie ma potrzeby definiowania kontaktu, gdy ściany początkowo nie stykają się ze sobą i nie wchodzą w kontakt podczas obciążania.
  • Istnieje opcja uwzględnienia grubości skorupy dla kontaktu bez penetracji pomiędzy dwiema powierzchniami skorupy dla badań statycznych.
  • Seria otworów
    • Podczas dodawania śruby do jednego otworu w serii otworów, oprogramowanie pozwala na rozejście się śrub do wszystkich innych otworów w serii otworów.
    • Oprogramowanie grupuje złącza w oparciu o serię otworów w oddzielnym folderze.
    • Edycja dowolnej śruby w grupie stosuje się do wszystkich złącz w serii.
    • Można rozłożyć serię śrub i przerwać połączenie, aby umożliwić edytowanie każdej operacji oddzielnie. Należy kliknąć prawym przyciskiem myszy folder zawierający serię i wybrać Rozłóż serię śrub.
    • Można przywrócić serię złącz po jej rozłożeniu. Należy kliknąć prawym przyciskiem myszy folder zawierający serię i wybrać Utwórz ponownie serię śrub.