SOLIDWORKS Simulation representa internamente un conector de pasador como una viga con una rigidez axial o rotacional especificada. Cada nodo final de la viga se ubica en el centro de gravedad de la cara cilíndrica conectada (o arista de vaciado).
Para un tipo de conexión rígida, los elementos de barra rígida conectan los nodos finales de viga a los nodos de cara cilíndrica. Todas las caras conectadas al pasador se mantienen coaxiales bajo la carga y mantienen su forma original. Estas caras cilíndricas se pueden mover como sólidos rígidos entre sí en función de las características de rigidez axial y rotacional del conector de pasador. Debido a la introducción de regiones rígidas, puede observar zonas de puntos calientes de tensión cerca del conector de pasador. Los puntos calientes de tensión disminuyen gradualmente con la distancia, hasta que desaparecen en regiones con un diámetro aproximadamente alejado de las caras cilíndricas.
Puede seleccionar una formulación de acoplamiento distribuido para conectores de pasador solo para estudios estáticos lineales. La distribución del acoplamiento restringe el movimiento de los nodos de las caras cilíndricas asociadas (nodos de acoplamiento) a la traslación y rotación del nodo final de la viga (nodo de referencia) en sentido medio. Una conexión distribuida permite que los nodos de acoplamiento de una cara cilíndrica se muevan relacionados entre sí. El tipo de conexión distribuida produce campos de tensión y desplazamiento más realistas en las proximidades de conectores de pasador.
La rigidez axial de un pasador define el movimiento axial relativo entre las caras cilíndricas (o aristas circulares) conectadas a un pasador. La rigidez rotacional de un pasador define el movimiento rotacional relativo entre las caras cilíndricas (o aristas circulares). Para un pasador que conecta más de dos caras o aristas cilíndricas, el software redistribuye la rigidez axial y rotacional según las características geométricas de cada segmento de pasador (como área de sección, momento polar de inercia y longitud). Un segmento de pasador conecta dos caras cilíndricas consecutivas y tiene dos juntas de extremo. Cada unión de pasador se ubica en el centro de gravedad de la cara cilíndrica conectada o arista circular.
Lista de fuerzas de conector de pasador
El solver calcula las fuerzas del conector en las dos juntas de extremo de cada segmento de pasador.
Por ejemplo, para una definición de un solo pasador que conecta cuatro cilindros de una placa con bisagra, como se muestra a continuación, el solver calcula y enumera las fuerzas del pasador en cuatro uniones de pasador. Cada unión de pasador se encuentra en el centro de gravedad de cada cara cilíndrica conectada a un pasador.
El software enumera cuatro fuerzas por unión de conector con respecto al sistema de coordenadas local del pasador. Se muestra una imagen de la sección transversal de un pasador con las fuerzas calculadas en una unión.
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FA = fuerza axial en la sección transversal del pasador
Una fuerza axial positiva indica que el segmento del pasador está bajo tensión; una fuerza axial negativa indica compresión. El software informa de las cargas que actúan en un segmento de pasador a medida que el conector de pasador se carga en las uniones de pasador. No se tiene en cuenta el equilibrio de cargas para el segmento de pasador para la lista de cargas de conector en las uniones.
- FV = fuerza cortante en la sección transversal del pasador
- Mb = momento flector
- T = Torsión
Para uniones de pasador comunes a segmentos de pasador consecutivos, por ejemplo, unión 2 en la siguiente figura, el solver calcula dos conjuntos de fuerzas de conector de pasador para el lado izquierdo y derecho de la unión común. La imagen ilustra una sección transversal de un conector de pasador con dos segmentos de pasador (color azul) conectados a tres caras cilíndricas.
El radio de un conector de pasador, R, es el radio de la cara cilíndrica o la arista circular unida al pasador. Los segmentos de pasador de una definición de conector de un solo pasador pueden tener radios diferentes.
El solver calcula las tensiones de von Mises para los lados izquierdo y derecho de la unión común. El software compara las tensiones de von Mises y enumera el conjunto de fuerzas de pasador (desde el lado izquierdo o lateral) que generan la tensión de von Mises más alta.
La tensión de von Mises para un caso de tensión de plano general se proporciona mediante:
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Para la comprobación de seguridad correcta/no correcta de un conector de pasador, el software selecciona la unión de pasador con las cargas combinadas máximas basadas en el criterio de tensión de von Mises para evaluar el factor de seguridad del pasador. Consulte el tema Ayuda de SOLIDWORKS Simulation: Conector de pasador - Comprobación de seguridad