Inspire에서 커넥션 경직도 속성을 사용하여 유연체 패쓰너를 생성할 수 있어서 고정된 패쓰너, 고정된 조인트 및 원통형 지지부 등에서 축 및 전단 경직도를 더욱 잘 추정할 수 있습니다. 일반적으로 패쓰너 유연성 및 조인트 유연성은 구조 전반에 하중이 가히지고 전달되는 방법에 큰 영향을 줍니다.
패쓰너 경직도를 예측하기 위한 다양한 방법이 존재합니다. Inspire 는 Huth-Schwarmann 방식을 구현했지만, 독립적으로 계산된 경직도를 지정할 수 있도록 허용합니다.
아래에 표시된 것처럼 이상적으로 무한하게 견고한 커넥션에서, 중앙 리벳으로 전달되는 하중은 0%로써 각 외부 리벳에 50%가 전달됩니다.
커넥션이 무한하게 소프트한 경우, 하중은 리벳 사이에 균등하게 전달됩니다.
실제 패쓰너의 경우, 가해지는 실제 하중은 이러한 제한값 사이에 있습니다. 예를 들어, 중앙 리벳에 30%가 가해지고 각 외부 리벳에 35%가 가해집니다.
항공 산업에서 흔하게 볼 수 있는 플레이트에 대한 커넥션과 플레이트 사이의 커넥션에 있어서 패쓰너 경직도를 예측하는 가장 일반적인 방법은 Huth-Schwarmann 방식을 사용하는 것입니다. 이러한 경직도는 다음 공식을 사용해서 계산됩니다.
유형
a
b
볼트 체결된 금속
2/3
3.0
리벳 체결된 금속
2/5
2.2
볼트 체결된 그라파이트/에폭시
2/3
4.2
다음 매개변수도 적용됩니다.
구성:
d = 구멍 직경
t = 플레이트 두께
재료:
E = 영률
ν = 푸아송비
색인:
1 = 플레이트 1 (이중 전단에서 중앙에 있는 것)
2 = 플레이트 2 (이중 전단에서 외부에 있는 것)
f = 패쓰너
Huth-Schwarmann 경직도를 사용하는 것에 대한 대안책으로 사용자 정의 경직도 값을 적용할 수 있습니다. 이것은 플레이트 추정을 사용해서 파트를 정의할 수 없는 경우에 더욱 일반적인 방법입니다. 한 가지 예를 들면, 변속기 하우징에 장착된 주조 알루미늄 자동차 마운트입니다. 마운트에만 관심이 있는 경우, 전체 시스템을 모델링하는 것보다 커넥션 경직도를 예측하고 사용해서 개선된 결과를 제공할 수 있습니다.
커넥션 경직도 검사
F7 키를 눌러 데모 브라우저를 엽니다.
rigid.stmod 파일을 두 번 클릭해서 모델링 창에서 파일을 로드합니다.
이것은 액추에이터 브래킷의 사용 가능한 디자인 영역에 대한 표면 모델입니다. 모든 파트에는 2 mm 두께가 지정되어 있고, 디자인 영역에 대칭면이 있고, 하중이 적용되어 있고, 고정된 볼트를 사용해서 파트가 구속되어 있는 것에 유의하십시오.
단위 체계 선택기의 표시 단위가 MPA(mm t N s)로 설정된 것을 확인하십시오.
F3을 눌러 속성 편집기를 엽니다.
고정된 볼트 중 하나를 선택하고 속성 편집기에서 커넥션 경직도 필드를 검토합니다.
[유형]이 [기본값(강체)]으로 설정되어 있지만, Huth-Schwarmann 및 [사용자 정의]도 사용 가능합니다.
강체 패쓰너를 사용해서 최적화 실행
스트럭쳐 리본의 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 클릭합니다.
아래 그림과 같이 최적화 실행 창에서 옵션을 설정합니다.
실행 유형으로 토폴로지를 선택합니다.
목적으로 경직도 극대화를 선택합니다.
목표 질량으로 30%를 설정합니다.
최소 두께 구속조건으로 3 mm를 입력합니다.
실행을 클릭해서 최적화를 수행합니다.
실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.
형상 탐색기에서 결과를 검토합니다.
로딩 Bosses에서 볼트 패쓰너로 연결되는 재료가 최소화되는 것에 유의하십시오. 이것은 하중에 가장 가까운 볼트가 강체로 고정되어서 가장 멀리 있는 볼트로 전달되는 힘을 제한하기 때문입니다.
생성된 형상 해석하기
형상 탐색기에서 해석 버튼을 클릭합니다.
실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.
해석 결과를 검토하는 경우, 원격 볼트에 대한 가느다란 링크에는 상대적으로 가벼운 하중이 적용됩니다.
마우스 오른쪽 버튼으로 두 번 클릭해서 해석 결과 탐색기를 종료합니다.
커넥션 경직도 바꾸기
데모 브라우저에서 rigid_run.stmod 파일을 열거나 이전 단계의 모델을 사용해서 진행합니다.
모델링 창 또는 모델 브라우저에서 Ctrl 키를 누른 상태로 접지된 볼트를 4개 선택합니다.
속성 편집기에서 커넥션 경직도 유형을 Huth-Schwarmann으로 변경합니다.
전단 경직도는 파트 속성을 기준으로 계산됩니다.
유연체 패쓰너를 사용하여 최적화 재실행
스트럭쳐 리본의 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 클릭합니다.
이전에 사용한 것과 동일한 설정을 사용해서 최적화를 재실행하고 결과를 로드합니다.
더 많은 하중이 원격 볼트로 전달됨에 따라 원격 볼트에 추가 재료가 연결되는 것에 유의하십시오.
형상 탐색기에서 해석 버튼을 클릭하고 실행이 완료되면 결과를 로드하십시오.
Huth-Schwarmann 활성 상태에서, 커넥션에 하중을 고려하도록 새로운 재료 경로가 추가되었습니다.
주: 최적화 및 해석 모델에 사용되는 커넥션 경직도는 결과에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 유연체 패쓰너에 대해 Huth-Schwarmann 방식이나 사용자 정의 경직도를 사용하는 것은 Inspire의 결과를 향상시키는 강력한 방법이지만, 경직도 값을 정확하게 예측할 수 있도록 주의를 기울여야 합니다.
을 클릭합니다.
