Bir cıvata bağlantı elemanının ön gerilim koşulunu simüle etmek için bir eksenel yükü ya da bir tork ve sürtünme faktörü kombinasyonunu uygulayabilirsiniz. Bağlantı Elemanı Cıvata PropertyManager'ında Ön yük öğesinin altında değerleri girebilirsiniz
Statik etütler için cıvata bağlantı elemanı tanımları peş peşe iki analiz çalışmasını içerir:
- Program, birinci analiz çalışmasında cıvata bağlantı elemanlarına ön gerilim vermek için kullanıcı tanımlı ön yük değerini uygular. Diğer tüm yük tipleri pasifleştirilir. Analiz tamamlandıktan sonra, program her cıvatanın çekme kuvvetini hesaplar ve ardından bunu kullanıcı tanımlı ön yük değeriyle karşılaştırır.
- Program çekme kuvvetiyle kullanıcı tanımlı ön yük değeri arasındaki farka dayalı olarak yeni düzeltilmiş ön yük değerini hesaplar.
- Program, her bir cıvata bağlantı elemanına tüm yükleri ve dahili olarak düzeltilmiş ön yük değerini uygulayarak analizi bir kez daha çalıştırır.
Birinci analiz çalışması genel olarak, cıvatalar sıkılmadan önce varolan tüm yükleri içermelidir. Bu yükler genelde yerçekimini kapsar ancak cıvataların sıkıldığı zamandaki gerilim durumunu temsil eden tüm yükleri de içerebilir (kuvvetler, termal yükler, yay ön yükleri vb.) Programın düzeltilmiş yeni ön yük değerini hesapladığı birinci analize hangi yüklerin dahil edileceği seçilemez. Çoğu durumda, bu sınırlama sonuçların doğruluğu üzerinde ciddi bir etki yaratmaz.
Simetrik cıvatalar kullanıyorsanız toplam ön yük değerini ve seçilen simetri tipine göre cıvata toplam kütlesinin ½'sini veya 1/4'ünü girin. Ayrıca, bir etüdü çalıştırdıktan sonra simetrik cıvatalar için cıvata kuvvetlerini listelediğinizde sonuçlar toplam kuvvetin ½'sine veya 1/4'üne eşit olur.
Doğrusal Olmayan Analiz
-
Cıvata Ön Gerilimini Koru öğesi seçili değil
Cıvatanın sıfır gerilim L0 durumundaki uzunluğu, cıvatanın analizin başlangıcındaki Lst uzunluğuna göre belirlenir. Bu değer cıvata bağlantı elemanı aracılığıyla bağlanan bileşenlerin deforme olmamış geometri durumuna karşılık gelir. Cıvatanın sıfır gerilim durumundaki uzunluğu şu formülden hesaplanır:
L0 = Lst / (1+(P/A*E))
Doğrusal olmayan analiz ilerledikçe cıvatanın her analiz adımındaki uzunluğu (Ladım), uygulanan yükler nedeniyle deforme olan bağlanmış bileşenlerin deforme olmuş geometrisine uyum sağlar. Cıvatanın doğrusal olmayan analizinin sonundaki nihai gerilimi, kullanıcı tanımlı ön yük geriliminden farklıdır. Cıvatanın her analiz adımındaki eksenel yükü şu formülden hesaplanır:
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
-
Cıvata Ön Gerilimini Koru öğesi seçili
Bu seçenek seçildiğinde, program öncelikle harici yükler olmadan başlangıç koşulu olarak kullanıcı tanımlı ön yükle (P) bir analiz çalıştırır. Cıvata aracılığıyla bağlanan parçaların deformasyonu hesaplanır ve bu değer, cıvatanın sıfır gerilim durumundaki L0 uzunluğunu belirlemek için kullanılır. Lf değerini, ön gerilim nedeniyle bağlanan parçalarla birlikte deforme olan cıvatanın uzunluğu olarak tanımlayalım. Daha sonra, cıvatanın sıfır gerilim durumundaki uzunluğu şu formülden hesaplanır:
L0= Lf / (1+(P/A*E))
Analizin ikinci adımında, uygulanan tüm yükler dahil edilir. Cıvatanın her analiz adımındaki eksenel yükü şu formülden hesaplanır:
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
Analiz sırasında, (a) Lstep <= L0 olursa cıvata gevşektir; (b) Lstep > L0 olursa cıvata gerilme altındadır ve parçaları bir arada tutmaktadır.
Notasyon:
- P: Kullanıcı tanımlı eksenel ön yük
- Pstep: Cıvatanın geçerli analiz adımındaki eksenel yükü
- A: Cıvata kesiti alanı
- E: Cıvata malzemesi elastiklik modülü
- L0: Cıvatanın sıfır gerilim durumundaki orijinal uzunluğu (türetme, Cıvata Ön Gerilimini Koru seçeneğine bağlı olarak farklılık gösterir)
- Lst: Cıvatanın analiz başlangıcındaki uzunluğu (cıvata aracılığıyla bağlanan bileşenlerin deforme olmamış geometri durumuna karşılık gelir)
- Lf: Cıvatanın ön gerilim nedeniyle bağlanan parçaların yerleşiminden sonra deforme olmuş uzunluğu (Cıvatayı ön gerilmede tut öğesi seçili)
- Lstep: Cıvatanın geçerli analiz adımındaki deforme olmuş uzunluğu
Bir cıvata bağlantı elemanının ön gerilim yükünü koruması ve çözüm yakınsaması sağlaması için bağlanan bileşenlerin elastiklik modülünün (Ec) cıvatanın elastiklik modülüne (Eb) oranının Ec / Eb > 0,5 olacak şekilde tutulması önerilir.