ボルトの分布結合

分布結合を使用すると、ピン結合とボルト結合に結合されている面が変形し、結合の動作をより現実的に表現できます。

結合タイプ(Connection Type)分布(Distributed)に設定すると、分布結合定式化は、参照節点(ボルト シャンクの梁要素節点)を、ボルトのヘッドとナットのインプリント領域内の結合節点のグループに接続します。 結合の分布により、結合節点のモーションは参照節点の移動と回転に限定されます。 ヘッドとナットのインプリント領域内にある節点は、互いに対して変形する可能性があります。

この制約は、結合節点での重み係数による荷重の伝達を制御できるように、平均的な認識で強制されます。 たとえば、結合節点における力の合計が参照節点の合計初期荷重と等しくなるよう、制約によって、ボルトの初期荷重が分布します。 この場合、均一な重み係数が適用されます。

分布結合により、ボルトのヘッドとナットの接触領域で、より現実的な応力場と変位場が生成されます。

剛結合では、剛体の棒によって高い剛性が生じるため、結合された構成部品のヘッドとナットの領域内に応力ホット スポット領域が生成されます。 分布結合では、これらの高い応力が排除されます。

この図は、予応力荷重 1,000 N でボルトによって結合された 2 つの円筒形構成部品を示しています。2 つの構成部品間に接触が存在します。

このボルトの剛結合と分布結合を使用した静解析の結果。
ボルトの剛結合 ボルトの分布結合
ヘッド インプリント領域にホット スポットがある von Mises 応力プロット。 ヘッド インプリント領域にスムーズな勾配を含む von Mises 応力プロット
ボルトの剛結合 ボルトの分布結合
ヘッド インプリント領域で均一な変形を示す合成変位プロット ヘッド インプリント領域でスムーズな分布を示す合成変位プロット