Sztywność osiowa kołka określa względny ruch osiowy między ścianami cylindrycznymi (lub krawędziami kołowymi) połączonymi z nim. Sztywność obrotowa kołka określa względny ruch obrotowy między połączonymi ścianami cylindrycznymi (lub krawędziami kołowymi). Wszystkie odpowiednie badania modelują sprężynę użytą dla złącza kołkowego jako liniową elastyczną.
Można oszacować wartości sztywności osiowej i obrotowej w oparciu o rzeczywistą geometrię trzpienia kołka.
| Sztywność osiowa |
Sztywność obrotowa |
 |
 |
| Można użyć sztywności liniowej pręta ze stałą średnicą w rozciąganiu. K = AE/L
A jest polem przekroju poprzecznego sprężyny
E jest współczynnikiem sprężystości wzdłużnej sprężyny
L jest swobodną długością sprężyny bez jakiegokolwiek ugięcia
|
Można użyć sztywności liniowej pręta ze stałą średnicą w skręcaniu. K = JG/L
J jest biegunowym momentem bezwładności = 2I
I jest momentem bezwładności = (Πr4)/4
r jest promieniem zwoju
G jest współczynnikiem sprężystości poprzecznej = E/(2(1+ν))
E jest współczynnikiem sprężystości wzdłużnej sprężyny
ν jest współczynnikiem Poissona
L jest swobodną długością sprężyny bez jakiegokolwiek ugięcia
|
Dla kołka łączącego więcej niż dwie ściany lub krawędzie, oprogramowanie rozkłada sztywność osiową i obrotową na podstawie właściwości geometrycznych każdego segmentu kołka (takich jak powierzchnia przekroju, biegunowy moment bezwładności i długość). Segment kołka łączy dwie kolejne ściany cylindryczne i ma dwa złącza końcowe.