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在 Creo Ansys Simulation 中定義扣件
定義扣件
執行下列步驟以在兩個或多個凸緣之間建立扣件理想模型:
1. 按一下「精加工模型」(Refine Model) > 「扣件」(Fastener)「扣件定義」(Fastener Definition) 對話方塊便會開啟。
2. 選取要透過其建立扣件的螺栓孔或螺栓孔軸的內側曲面。所選曲面必須是實體圓柱曲面。
3. 系統會根據所選螺栓孔與參照自動計算扣件尺寸,並將其顯示在對話方塊中。您可以變更下列尺寸的值:
「桿直徑」(Shank diameter):確保桿直徑小於螺栓孔直徑。
「頭直徑」(Head diameter):確保螺栓頭直徑大於螺栓孔直徑。
「材料」(Material):按一下「更多」(More),然後從 Fastener-Materials 資料夾中選取材料。扣件材料必須僅為線性同向性材料。
欲使用相同參數建立多個扣件,請按住 CTRL 鍵選取具有相同尺寸的多個螺栓孔。
選取另一個螺栓孔,然後按一下「重複」(Repeat) 以建立具有相同內容的另一個扣件。
4. 欲透過彼此不接觸但具有同軸孔的兩個凸緣建立扣件,請選取「透過分離的同軸孔建立扣件」(Create fastener through the separated coaxial holes) 核取方塊。
5. 按一下「確定」(OK) 以建立扣件。扣件會顯示在「模型樹」中的「扣件」(Fasteners) 節點下。
為扣件結果數量建立探針
以下是可用的扣件結果數量。您可以建立模擬探針,以在模型上的不同位置研究這些結果:
結果量
類型
扣件軸應力
最大 (Maximum)
最小 (Minimum)
平均值
扣件剪切力總和
最大 (Maximum)
最小 (Minimum)
平均值
扣件剪切力 Y
最大 (Maximum)
最小 (Minimum)
平均值
扣件剪切力 Z
最大 (Maximum)
最小 (Minimum)
平均值
扣件扭轉力矩
最大 (Maximum)
最小 (Minimum)
平均值
扣件安全拉伸係數 (FoS)*
扣件安全剪切係數 (FoS)*
* 
* - 為安全拉伸係數或安全剪切係數建立探針時,一次只能選取一個扣件。對於其他所有結果數量,您可以選取多個扣件。
扣件 FoS 量測的計算
為了提供有關螺栓連接強度的設計指南,ANSYS 使用 ASD 根據 AISC 的 J3 部份計算螺栓安全係數。雖然有多個規範與標準控制螺栓連接,但 AISC ASD 是一種基於應力的無滑動連接方法。由於它不是基於對負載類型的分類,因此它為廣泛的應用提供了設計指導。
欲計算扣件安全剪切係數,請使用下列方程式:
Shear FoS =Fnv/frv
其中:
Fnv 是螺栓的剪切應力限制,frv 是軟體計算出的螺栓中的最大剪切應力。螺栓的剪切應力限制 Fnv 是根據下列方程式從螺栓的屈服應力限制計算得出:
Fnv = Fnt/1.66
其中 Fnt 代表螺栓的屈服應力限制,而 1.66 是來自 AISC 表 J3.2 中的一個比率,該比率考慮了當存在螺紋時,螺栓在伸展方向上的最小屈服應力與剪切方向上的屈服應力之比,這是最壞的情況。
欲計算螺栓安全伸展係數,請使用下列方程式:
Tensile FoS=min(F'nt,Fnt)/ft
其中 F'nt 是螺栓修改後的伸展與剪切屈服應力限制,ft 是軟體計算出的螺栓中的最大伸展應力。修改過的屈服應力限制 F'nt 在針對 ASD 計算之 AISC 的方程式 J3-3b 中定義為 Fnt 的最小值,或
F'nt =1.3 Fnt-2Fnt/Fnv x frv
如果將剪切應力限制 Fnv 取代為屈服應力限制 Fnt,除以 1.66 (如上所示),F'nt 會求解為下列方程式:
F'nt=1.3 Fnt – 3.33frv
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