Stap 10: Deelname aan parallelle platen: voorgeladen Spacers
Ik onderscheid maken tussen dit en slechts met behulp van schroefdraad vulstukken vanwege de wisselwerking tussen de krachten in het materiaal.
Een beetje meer op Preload
Zoals eerder vermeld, preload is de selectieve toepassing van krachten op een structuur zodanig dat externe krachten manifesteerde als krachten Annuleren de voorspanning eerst, moeten voordat de structuur verschuift. Een geweldige diepgaande preload uitleg lezen via waard is hier, evenals Fundamentalshoofdstuk 9, pagina 16.
De effecten van Preload op Spacers
Wij streven naar een lichtjes verschillend einde aan met behulp van preload op geboute spacers exact. Het is niet zozeer de treksterkte laden dat is gunstig zo veel als de mogelijkheid om het type laden op de muren van de spacer veranderen van het buigen aan spanning en compressie. De totale toename van de stijfheid is afkomstig uit twee hoofdbronnen:
- De buitenkant van de mouw wordt gezet in compressie. Een buigmoment belasting zal de neiging voor het comprimeren van de ene kant meer terwijl het verlichten van de andere kant. Als er geen bestaande drukspanning, zal vervolgens het materiaal vervormen meer voordat de dezelfde niveaus van stress binnen het plaatsvinden. Hoe sterker het materiaal, de meer drukspanning (hoe sterker de voorspanning) kan worden toegevoegd. Dit werkt tot de buigende oorzaken gecomprimeerde zijaansluiting met breuk (gesp naar buiten), en de andere kant te onherroepelijk rekken (plastische vervorming).
- Triviaal spreken, de toevoeging van een veel meer rigide kern (ervan uitgaande dat de structurele materiaal is aanzienlijk zachter dan de bout materiaal) betekent de bout "voelt" sommige van de kracht van de sluiting, en draagt bij aan de starheid op grond van het... veel meer rigide. De dichter de bout en materiaal zijn in elasticiteitsmodulus, hoe minder dit effect in het spel komt. Typisch, hoge sterkte stalen bouten worden gebruikt in aluminium of zelfs kunststof, dus deze methode zinvolle bijdrage heeft.
Zie afbeelding 2 voor de simulatie van een eindige elementen van twee situaties waarin een kleine ronde ding wordt gebruikt om twee platen van metaal te verenigen. Ik heb zelfs opgenomen en gesimuleerde contacten voor nep schroeven! De afstandhouders en de muren zijn gedefinieerd als aluminium en de bouten zelf te hoge sterktestaal. Een gelijke belasting van 100 lb-kracht wordt uitgeoefend op beide uiteinden, en de uiteinden zijn gescheiden door een smalle brug, zodat ze niet "voel" elkaar maar aaneengesloten blijven.
U ziet de aanzienlijk minder uitwijking aan de voorgeladen kant. In dit geval, ongeveer 50% minder. (Let erop dat dit een toeval - er is geen specifieke regeling van meetkunde die gegarandeerd de 50% - het is niet een regel dat "voorgeladen things are tweemaal zo stijf als niet").
Vergeet niet om uw bouten draai!
Afbeelding 3 toont wat er gebeurt als slechts 5 lb-kracht van preload wordt toegepast op de schroef. Dat is in principe handvast.
Een paar andere voorwaarden moest bijgevolg worden veranderd - ik had niet langer de vreugde van het modelleren van de glijdende wrijving tussen materialen aan de rechterkant als oneindige als gevolg van het gebrek aan preload kracht, bijvoorbeeld. Een glijdende fit met wrijving werd in plaats daarvan gekozen voor zowel de kop van de bout en de schacht van de bout.
De zonder schroefdraad impasse, zoals kan worden gezien, is eigenlijk iets erger. Dit kan worden verklaard door het meestal holle en daarom meer vervormen voor dezelfde kracht toegepast. In het echte leven, zou de stalen bout nemen het grootste deel van de belasting aangezien het veel meer rigide ondanks het feit dat dichter bij het centrum (neutraal, nul-lengte-change-as) van de bocht.
Lange vs. korte: buigen vs. schuintrekken
Deze methode is meer handig voor langere overspanningen - het effect wordt minder uitgesproken als de lengte van de afstandsteun 3 tot 5 maal de diameter van bovenaf benaderingen, zoals de laden force zelf meer als schuintrekken dan buigen belichaamt. Afbeelding 4 is dezelfde structuur, met 500 lbforce preload opnieuw, maar met enige 1.5" lange afstandhouders. Is er niet te veel verschil in dit geval.
Waarom zou u niet wilt gebruiken geboute spacers
Terwijl ze beter voor vele toepassingen lijken kunnen, is er enkele praktische nadelen aan spacers. Zij vereisen een discrete paring bevestiger als een moer aan de andere kant. Het is altijd een goed idee om het toevoegen van een platte ring aan beide zijden te verhogen van de paring oppervlak en voorkomen insluiten of lokale plastische vervorming. Dus, in toepassingen waar u eenvoudig de andere kant van het materiaal wordt vastgemaakt (aan te scherpen de moer) niet bereiken, of in de zeer zachte materialen, een spacer bout-via is niet zo praktisch, of misschien zelfs zo sterk, als een schroefdraad impasse.
