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Creo Ansys Simulation でファスナーを定義するには
ファスナーの定義
2 つ以上のフランジ間にファスナーのモデル化を作成するには、次の手順を実行します。
1. 「解析モデル化」(Refine Model) > 「ファスナー」(Fastener) の順にクリックします。「ファスナー定義」(Fastener Definition) ダイアログボックスが開きます。
2. ファスナーを作成するボルト穴の内部サーフェスまたはボルト穴の軸を選択します。選択するサーフェスは、ソリッド円柱サーフェスでなければなりません。
3. 選択したボルト穴と参照に基づいて、ファスナーの寸法が自動的に計算され、ダイアログボックスに表示されます。以下の寸法の値を変更できます。
「シャンク直径」(Shank diameter): シャンク直径はボルト穴直径より小さくなければなりません。
「ヘッド直径」(Head diameter): ボルトヘッド直径はボルト穴直径より大きくなければなりません。
「材料」(Material): 「詳細表示」(More) をクリックし、Fastener-Materials フォルダから材料を選択します。ファスナーの材料は線形等方性材料のみでなければなりません。
同じパラメータで複数のファスナーを作成するには、Ctrl キーを押しながら、同じ寸法の複数のボルト穴を選択します。
別のボルト穴を選択し、「繰り返し」(Repeat) をクリックして、同じプロパティの別のファスナーを作成します。
4. 相互に接触していない、同軸穴のある 2 つのフランジの間にファスナーを作成するには、「分離された同軸穴を通るファスナーを作成します」(Create fastener through the separated coaxial holes) チェックボックスをオンにします。
5. 「OK」をクリックしてファスナーを作成します。ファスナーはモデルツリーの「ファスナー」(Fasteners) ノードの下に表示されます。
ファスナーの結果数量のプローブの作成
以下のファスナーの結果数量を使用できます。シミュレーションプローブを作成して、モデル上の複数の異なる場所でこれらの結果を検討できます。
結果数量
タイプ
ファスナーの軸方向応力
最大
最小
平均
ファスナーせん断力合計
最大
最小
平均
ファスナーせん断力 Y
最大
最小
平均
ファスナーせん断力 Z
最大
最小
平均
ファスナーのねじれモーメント
最大
最小
平均
ファスナー引張り安全係数 (FoS)*
ファスナーのせん断安全係数 (FoS)*
* 
* - 引張り安全係数またはせん断安全係数のプローブを作成する際、一度に 1 つのファスナーしか選択できません。その他の結果数量の場合は、複数のファスナーを選択できます。
ファスナー FoS メジャーの計算
ボルト接続の強度に関する設計ガイダンスを提供するために、ANSYS は ASD.2 を使用して、AISC セクション J3 に基づいてボルト安全係数を計算します。ボルト接続を制御するコードと規格は複数ありますが、AISC ASD はスリップのない接続を対象とする応力ベースのアプローチです。これは、荷重タイプの分類に基づいていないため、幅広いアプリケーションについて設計ガイダンスを提供します。
ファスナーのせん断安全係数を計算するには、次の方程式を使用します。
Shear FoS =Fnv/frv
ここで
Fnv はボルトのせん断応力限度であり、frv はソフトウェアによって計算されたボルトの最大せん断応力です。ボルトのせん断応力限度 Fnv は、次の方程式に基づいてボルトの降伏応力限度から計算されます。
Fnv = Fnt/1.66
ここで、Fnt はボルトの降伏応力限度であり、1.66 は、AISC の表 J3.2 で使用されている、ボルトの張力の最小降伏応力と、ねじが存在するときのせん断の降伏応力 (ワーストケース) の比率に基づいています。
ボルトの引張り安全係数を計算するには、次の方程式を使用します。
Tensile FoS=min(F'nt,Fnt)/ft
ここで、F'nt はボルトの張力の修正された降伏応力限度であり、ft はソフトウェアによって計算されたボルトの最大引張り応力です。修正された降伏応力限度 F'nt は、ASD 計算のための AISC の方程式 J3-3b で、Fnt の最小値として定義されています。
F'nt =1.3 Fnt-2Fnt/Fnv x frv
ここで、せん断応力限度 Fnv を、上記のように降伏応力限度 Fnt を 1.66 で除算したものに置き換えると、F'nt は次の方程式になります。
F'nt=1.3 Fnt – 3.33frv
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