축 하중이나 토크와 마찰 계수 조합을 적용하여 볼트 커넥터의 예비하중을 시뮬레이션할 수 있습니다. 커넥터 볼트 PropertyManager의 예비하중에 값을 입력할 수 있습니다.
정적 해석 스터디의 경우 볼트 커넥터 정의에 따라 두 번의 연속적인 해석이 발생합니다.
- 첫 번째 해석 실행에서는 사용자 지정 예비하중 값을 적용하여 볼트 커넥터에 예비하중을 적용합니다. 다른 모든 하중 유형은 억제됩니다. 해석이 완료되면 프로그램이 각 볼트의 인장 하중을 계산하고 이것은 사용자 정의 예비하중 값과 비교됩니다.
- 프로그램이 인장 하중과 사용자 정의 예비하중 값의 차이를 기준으로 조정된 새 예비하중 값을 계산합니다.
- 프로그램이 모든 하중과 각 볼트 커넥터의 내부적으로 조정된 예비하중 값을 사용하여 해석을 다시 한 번 실행합니다.
첫 번째 해석 실행에는 일반적으로 볼트를 조이기 전에 존재하는 모든 하중이 포함되어야 합니다. 이러한 하중은 일반적으로 중력을 포함하지만 볼트를 조일 때 응력 상태를 나타내는 모든 하중(하중, 열 하중, 스프링 예비하중 등)도 포함할 수 있습니다. 프로그램이 새로 조정된 예비하중 값을 계산하는 첫 번째 해석에 포함시킬 하중을 선택할 수 없습니다. 대부분의 경우 이 제한은 결과의 정확도에 큰 영향을 미치지 않습니다.
대칭 볼트를 사용할 경우 선택한 대칭 유형에 따라 총 예비하중 값과 총 볼트 질량의 ½ 또는 1/4을 입력합니다. 또한 스터디를 실행한 후 대칭 볼트에 대한 볼트 하중을 나열할 때 결과는 총 하중의 ½ 또는 1/4과 같습니다.
비선형 해석
- 볼트 초기 응력 유지가 선택 취소됨
응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이는 해석 시작(Lst) 시 볼트 길이를 기반으로 결정되며 이는 볼트 커넥터를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당합니다. 응력이 0인 상태에서의 볼트 길이는 다음과 같이 계산됩니다.
L0 = Lst / (1+(P/A*E))
비선형 해석이 진행됨에 따라 각 해석 단계의 볼트 길이 Lstep는 적용된 하중으로 인해 변형되면서 부착된 부품의 변형된 지오메트리에 자체 적응합니다. 비선형 해석 끝에서 볼트의 최종 응력은 사용자 정의된 예비하중 강도와 다릅니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
-
볼트 초기 응력 유지가 선택됨
이 옵션을 선택하면 프로그램에서 사용자 정의된 예비하중 P가 있는 해석을 외부 하중이 없는 초기 조건으로 먼저 실행합니다. 볼트를 통해 연결된 파트의 변형이 계산되어 응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이를 결정하는 데 사용됩니다. Lf는 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위에 해당하는 변형된 볼트 길이로 정의하겠습니다. 그러면 0 응력의 볼트 길이가 다음과 같이 계산됩니다.
L0= Lf / (1+(P/A*E))
해석의 두 번째 단계에는 적용된 모든 하중이 포함됩니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
해석 도중 (a) Lstep <= L0이면 볼트가 느슨하고 (b) Lstep > L0이면 볼트가 장력을 받으며 파트가 서로 연결된 상태로 유지됩니다.
표시법:
- P: 사용자 정의 축 예비하중
- Pstep: 현재 해석 단계에서 볼트의 축 하중
- A: 볼트 단면 면적
- E: 볼트 재질 탄성 계수
- L0: 응력이 0인 상태에서 볼트의 원래 길이(파생은 볼트 초기 응력 유지 옵션 상태에 따라 다름)
- Lst: 해석 시작 시 볼트 길이(볼트를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당)
- Lf: 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위 후 변형된 볼트 길이(볼트 초기 응력 유지가 선택됨)
- Lstep: 현재 해석 단계에서 변형된 볼트 길이
볼트 커넥터가 초기 응력 하중을 유지하고 솔루션 수렴에 도달하려면 볼트의 탄성 계수 Eb에 대한 부착된 부품의 탄성 계수 Ec의 비율을 Ec / Eb> 0.5로 유지하는 것이 좋습니다.