So definieren Sie Verbindungselemente in Creo Ansys Simulation
Verbindungselemente definieren
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine Verbindungselement-Idealisierung zwischen zwei oder mehr Flanschen zu erzeugen:
1. Klicken Sie auf > 
Verbindungselement (Fastener). Das Dialogfenster Verbindungselement-Definition (Fastener Definition) wird geöffnet.
Verbindungselement (Fastener). Das Dialogfenster Verbindungselement-Definition (Fastener Definition) wird geöffnet.2. Wählen Sie die Innenfläche einer Bolzenbohrung oder eine Bohrungsachse aus, durch die Sie das Verbindungselement erzeugen möchten. Bei der ausgewählten Fläche muss es sich um eine zylindrische Volumenkörperfläche handeln.
3. Basierend auf der ausgewählten Bolzenbohrung und den Referenzen werden die Bemaßungen des Verbindungselements automatisch berechnet und im Dialogfenster angezeigt. Sie können die Werte der folgenden Bemaßungen ändern:
◦ Schaftdurchmesser (Shank diameter): Stellen Sie sicher, dass der Schaftdurchmesser kleiner als der Durchmesser der Bolzenbohrung ist.
◦ Kopfdurchmesser (Head diameter): Stellen Sie sicher, dass der Durchmesser des Bolzenkopfs größer als der Durchmesser der Bolzenbohrung ist.
◦ Material (Material): Klicken Sie auf Mehr (More), und wählen Sie ein Material im Ordner Fastener-Materials aus. Verbindungselement-Materialien dürfen nur lineare isotrope Materialien sein.
Halten Sie die STRG-Taste gedrückt und wählen Sie mehrere Bolzenbohrungen mit denselben Bemaßungen aus, um mehrere Verbindungselemente mit denselben Parametern zu erzeugen.
Wählen Sie eine weitere Bolzenbohrung aus, und klicken Sie auf Wiederholen (Repeat), um ein weiteres Verbindungselement mit denselben Eigenschaften zu erzeugen.
4. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Verbindungselement durch die getrennten koaxialen Bohrungen erzeugen (Create fastener through the separated coaxial holes), um ein Verbindungselement durch zwei Flansche zu erzeugen, die sich nicht berühren, aber koaxiale Bohrungen aufweisen.
5. Klicken Sie auf OK (OK), um das Verbindungselement zu erzeugen. Das Verbindungselement wird im Modellbaum unter dem Knoten Verbindungselemente (Fasteners) angezeigt.
Taster für Verbindungselement-Ergebnisgrößen erzeugen
Die folgenden Verbindungselement-Ergebnisgrößen sind verfügbar. Sie können einen Simulations-Taster erzeugen, um diese Ergebnisse an verschiedenen Positionen im Modell zu untersuchen:
Ergebnismenge | Typ |
|---|---|
Axialspannung des Verbindungselements | Maximum Minimum Durchschnitt |
Schubkraftsumme des Verbindungselements | Maximum Minimum Durchschnitt |
Schubkraft Y des Verbindungselements | Maximum Minimum Durchschnitt |
Schubkraft Z des Verbindungselements | Maximum Minimum Durchschnitt |
Torsionsmoment des Verbindungselements | Maximum Minimum Durchschnitt |
Zug-Sicherheitsfaktor des Verbindungselements (FoS)* | |
Schub-Sicherheitsfaktor des Verbindungselements (FoS)* |
 | * – Beim Erzeugen eines Tasters für den Zug-Sicherheitsfaktor oder den Schub-Sicherheitsfaktor können Sie jeweils nur ein Verbindungselement auswählen. Für alle anderen Ergebnismengen können Sie mehrere Verbindungselemente auswählen. |
Berechnung von FoS-Messgrößen für Verbindungselemente
ANSYS berechnet einen Bolzenfaktor für die Sicherheit basierend auf AISC-Abschnitt J3 unter Verwendung von ASD.2, um Konstruktionsanleitungen zur Festigkeit von Schraubverbindungen bereitzustellen. Während es mehrere Codes und Standards für Schraubverbindungen gibt, ist AISC ASD ein spannungsbasierter Ansatz für Verbindungen ohne Schlupf. Da dies nicht auf der Kategorisierung von Lasttypen basiert, bietet dies Konstruktionshilfen für eine Vielzahl von Anwendungen.
Verwenden Sie zum Berechnen des Schub-Sicherheitsfaktors des Verbindungselements die folgende Gleichung:
Shear FoS =Fnv/frv
hierbei gilt:
Fnv ist der Schubspannungsgrenzwert für den Bolzen und frv ist die maximale Schubspannung im Bolzen, die von der Software berechnet wird. Der Schubspannungsgrenzwert für den Bolzen, Fnv, wird anhand der folgenden Gleichung aus der Streckgrenze für den Bolzen berechnet:
Fnv = Fnt/1.66
wobei Fnt die Streckgrenze für den Bolzen ist und 1.66 sich aus dem in Tabelle J3.2 der AISC verwendeten Verhältnis ergibt: Die minimale Streckgrenze des Bolzens für Zug gegen die Streckgrenze für Schub, wenn Gewinde vorhanden sind, was den schlimmsten Fall darstellt.
Verwenden Sie die folgende Gleichung, um den Zug-Sicherheitsfaktor des Bolzens zu berechnen:
Tensile FoS=min(F'nt,Fnt)/ft
wobei F'nt der geänderte Streckgrenzen-Grenzwert für Bolzen unter Zug- und Schubeinwirkung und ft die maximale von der Software berechnete Zugspannung im Bolzen ist. Der geänderte Grenzwert für die Streckgrenze, F'nt, ist in der Gleichung J3-3b des AISC für ASD-Berechnungen als Minimum von Fnt definiert oder
F'nt =1.3 Fnt-2Fnt/Fnv x frv
Wenn der Schubspannungsgrenzwert Fnv durch den Streckgrenzen-Grenzwert Fnt ersetzt und durch 1,66 dividiert wird, wie oben gezeigt, löst F'nt die folgende Gleichung:
F'nt=1.3 Fnt – 3.33frv