銷連接器 - 內部的呈現

SOLIDWORKS Simulation 代表內部的銷連接器,作為具有指定軸或旋轉勁度的橫樑。 橫樑的每個端節點位在所連接的圓柱面 (或薄殼邊線) 的質心。



對於剛性連接類型,剛性條棒元素把橫樑端節點連接到圓柱面節點。連接銷的所有面在負載下皆維持同軸,並維持其原始形狀。這些圓柱面可視銷連接器的軸及旋轉勁度特性,以彼此相對的方式,作為剛性本體移動。因為採用剛性區域,您可以觀察到在銷連接器附近的應力熱點區域。應力熱點隨距離慢慢減少,直到它們消失在距離圓柱面一個直徑以外的區域。

唯有線性靜態研究可以為銷連接器選擇一個分佈式耦合公式。 分佈式耦合會以平均限制所附加圓柱面的節點 (耦合節點) 對橫樑端節點 (參考節點) 平移和轉移的動作。 分佈式連接允許圓柱面的耦合節點彼此相對移動。 分佈式連接類型在銷連接器附近產生更真實的應力和位移場。

銷的軸勁度定義圓柱面 (或圓形邊線) 之間的相對軸向移動。 銷的旋轉勁度定義圓柱面 (或圓形邊線) 之間的相對旋轉移動。 對於連接超過兩個圓柱面或邊線的銷而言,軟體會根據每個銷區段的幾何特性 (例如截面區域、極慣性矩和長度),重新分佈軸和旋轉勁度。 銷區段連接兩個連續的圓柱面並有兩個端接合。 每個銷接合都位於連接的圓柱面或環狀邊線質心。

銷連接器力的列表

求解器計算每個銷區段之兩個端接合的銷連接器力。
例如,針對連接鉸接板的四個圓柱的單一銷定義,如下所示,求解器會計算並列出四個銷接合的銷力 (按照從第一個到最後一個接合的順序)。每個銷接合都位於連接到銷的每個圓柱面的質心。

軟體根據銷的本地座標系統,列出每個銷連接器接合的四個力。圖示為銷的剖面影像,以及在接合處計算得到的銷力。

  • FA = 銷剖面的軸力
  • FV = 銷剖面的剪力
  • Mb = 彎矩
  • T = 扭矩

正軸力表示銷區段在張力下,負軸力表示在壓縮下。軟體會報告銷區段上的負載與力矩,作為銷接合處的銷連接器負載。當列出銷接合處的銷連接器負載時,不會考慮銷區段的力矩負載平衡。

對於連續銷區段通用的銷接合,例如下圖的接合 2,求解器會計算通用接合左右兩側的兩組銷連接器力。圖示說明銷連接器的剖面,其中有兩個銷區段 (藍色) 連接到三個圓柱面。


銷連接器的半徑 R 為連接至銷的圓柱面或環形邊線之半徑。單一銷連接器定義的銷區段可以有不同半徑。

求解器會計算通用接合左右兩側的 von Mises 應力。軟體會比較 von Mises 應力,並列出產生最高 von Mises 應力的銷力組 (從左側或右側)。

一般平面應力案例的 von Mises 應力是由以下方式提供:

針對銷連接器的通過/未通過安全檢查,軟體會根據 von Mises 應力準則,選擇具最大組合負載的銷接合,以評估銷安全係數。請參閱主題 SOLIDWORKS Simulation 說明:銷連接器 - 安全檢查