Csavarok automatikus tervezése

Először az IDEA StatiCa 24.0 verzióban jelent meg, a cikk a 25.1 verzióban frissült.

Kétféle csavar automatikus tervezés létezik: Automatikus tervezés és Csavarok automatikus tervezése. Az Automatikus tervezés az „első becslésre" (kezdeti geometria) összpontosít, míg a Csavarok automatikus tervezése kifejezetten a rögzítési elrendezést finomítja a költséghatékonyság érdekében. Az új terv a kiválasztott beállítások alapján jön létre, amelyeket az alábbiakban részletesebben ismertetünk. Ezek a funkciók hatékony segítőként működnek a tervezési folyamat felgyorsításában, szilárd tervezési javaslatot kínálva, amely készen áll a végső ellenőrzésre.

Automatikus tervezés

Az Automatikus tervezés funkció gyors előzetes tervezési eszközként szolgál. Lehetővé teszi, hogy gyorsan létrehozzon egy érvényes kapcsolati geometriát szabványos szabályok és a csatlakoztatott elemek tulajdonságai alapján.

Az Automatikus tervezés funkció a következő műveletekhez készült: Homloklemez, Lemez-lemezhez, Toldás és Bordás lemez/Nyírólemez.

Az Automatikus tervezés a következők egyikével hívható meg:

1. Jobb klikk a fent felsorolt csavaros műveletek egyikén
2. A Művelet tulajdonságai tetején 
3. Jobb klikk a Műveleten a 3D jelenet fájában és az Összes automatikus tervezése kiválasztása. Itt nemcsak a csavarokat, hanem a hegesztéseket is automatikusan megtervezi.

A Homloklemez és Lemez-lemezhez műveleteknél további automatikus tervezési beállítások érhetők el:

• Nyírás: A lemezt és a csavarokat nyírási erőátadásra tervezi (csak Homloklemez művelet esetén).
• Süllyesztett: A lemezt a gerenda felső és alsó övével egy síkban tervezi.
• Kinyúló: A lemezt úgy tervezi, hogy túlnyúljon a gerenda felső és alsó övén.

Az automatikus tervezési folyamatot a tervezési elemek tulajdonságai és meghatározott globális beállítások határozzák meg. Az algoritmus a következő bemeneteket értékeli:

• Keresztmetszet és Anyag: A csatlakoztatott gerenda/oszlop geometriai és anyagi paraméterei.
• Gerenda ellenállás beállítás: A Projekt beállítások > Tervezés – Általános menüpontban meghatározott százalékot használja (Alapértelmezett 40%) a kapcsolat tervezéséhez a keresztmetszeti teherbírás alapján. Nyírási ellenállást alkalmaz a gerinceknél és hajlítási ellenállást az öveknél.
• Részletezési szabályok: Betartja az ugyanabban a beállításokban található távolság- és élközeli szabályokat.
• Bordás lemez csavarsorok maximális száma: Betartja az ugyanabban a beállításokban meghatározott csavarsorok maximális határát (Alapértelmezett 2).

Amikor futtatja az Automatikus tervezést, a funkció automatikusan kiszámítja és beállítja a gyártási művelet következő paramétereit, hogy működőképes tervet találjon:

• Lemez tulajdonságai: Vastagság, méretek (szélesség/magasság) és eltolás
• Csavar tulajdonságai: Csavarok teljes száma és azok konkrét pozíciói

A funkció a következő paramétereket tartja változatlanul:

• Csavarok átmérője és minősége
• Lemezek anyagminősége

Ajánlás: Kifinomult javaslat esetén, amely figyelembe veszi a gazdaságosságot, hatékonyságot és optimális eloszlást, kérjük, használja a Csavarok automatikus tervezése funkciót. Vegye figyelembe, hogy ez a funkció kifejezetten a Bordás lemez és Toldás műveletekhez készült, és olyan kapcsolatokra korlátozódik, ahol a csavarok csak nyíróerőknek vannak kitéve.

Csavarok automatikus tervezése

A Csavarok automatikus tervezése funkciót gépi tanulás működteti, amely a tervezési szabványokon alapuló analitikus képletekkel van integrálva.Ez a megközelítés lehetővé teszi az eszköz számára, hogy olyan megoldást javasoljon, amely egyensúlyt teremt a szerkezeti hatékonyság és a gazdaságosság között, optimális csavareloszlást eredményezve.

A Csavarok automatikus tervezése funkció a következő műveletekhez áll készen: Bordás lemez és Toldás, ahol a csavarok elsősorban nyírásra vannak terhelve.

A Csavarok automatikus tervezése csak a számítás után hívható meg a következőképpen:

•  Jobb klikk a fent felsorolt csavaros műveletek egyikén

Az algoritmus az alkalmazott belső erőkre (N, V_z, M_y) támaszkodik—kifejezetten figyelembe véve a csavarokra ható eredő nyíróerőket—és ezeket a következő globális beállításokhoz viszonyítja:

• Kerekítési szabályok: A csavarok elhelyezése a Projekt > Beállítások > Alkalmazási egységek - Új entitás kerekítése menüpontban található kerekítési beállítások szerint kerül módosításra.
• Csavarok: Cél kapacitáskihasználtság: Ez a határ a Projekt beállítások > Tervezés – Általános > Automatikus tervezés menüpontban van meghatározva (Alapértelmezett érték 0,9). Az algoritmus összehasonlítja a valós ható terheléseket ezzel a beállított értékkel, hogy olyan megoldást találjon, amely megfelel a követelménynek. Az ellenőrzött konkrét érték a Kihasználtság nyírásban (Ut_s).
• Részletezési szabályok: Az algoritmus betartja a Projekt beállítások > Tervezés – Általános > Csavarok részletezése menüpontban található távolság- és élközeli szabályokat.

Amikor futtatja a Csavarok automatikus tervezését, a funkció automatikusan kiszámítja és beállítja a Bordás lemez vagy Toldás művelet következő paramétereit, hogy optimalizált tervet találjon:

• Csavar tulajdonságai: Csavarok teljes száma és a csavarrács geometriája
• Lemez tulajdonságai: Méretek (az új csavarrács szerint módosítva) és vastagság (részben módosítva, hogy ugyanazt a palástnyomási ellenállást érje el, mint a csatlakoztatott elem)

A funkció a következő paramétereket tartja változatlanul:

• Csavarok átmérője és minősége
• Lemezek anyagminősége

Alapvető feltételezések

• A Csavarok automatikus tervezése algoritmus csak a lemez síkjában lévő erőket és nyomatékokat veszi figyelembe (N, V_z, M_y - amelyek csak nyíróerőket generálnak a csavarokra) a modellben ható terhelési hatásokból. A csavarokban fellépő húzóerők (amelyeket más terhelések vagy feszítés generál) nem kerülnek figyelembevételre az automatikus tervezési folyamatban.
• Ha a húzási kihasználtság magas (több mint 30% az összes kihasználtságból), a Csavarok automatikus tervezése pontatlan eredményeket adhat, és a felhasználó figyelmeztető üzenetet kaphat. A csavarok automatikus tervezése elvégezhető, de az eredményeket jelentősen befolyásolhatja a csavarokban lévő húzóerő.

• A műveletekben lévő csavarokat palástnyomás/nyírás kölcsönhatás nyíróerő típussal kell beállítani. A csavar automatikus tervezése nem hajtható végre, ha a csavarok súrlódásra vannak beállítva, és a felhasználó figyelmeztető üzenetet kap.

• A csavarokban lévő erők nem kerülnek helyesen kiszámításra, amikor a modell túlterhelt, és az elemzés jelentős képlékeny alakváltozással fejeződik be. Ezért a Csavarok automatikus tervezése helytelen erőkkel dolgozik a csavarokban, és nem tud helyes eredményt adni.
• Az Automatikus tervezés nem támogatja az üreges keresztmetszeteket.
• Ha a kiválasztott keresztmetszet nem alkalmas a csavarrács elhelyezésére a geometriai követelmények szerint, figyelmeztetést is kaphat. Például keskeny övek esetén lehetetlen megfelelni az élközeli távolságokra, a faltól való távolságokra stb. vonatkozó követelményeknek.

• Az Automatikus tervezés és a Csavarok automatikus tervezése egy újabb eszköz, amely segít felgyorsítani a tervezési folyamatot és egyszerűbbé és automatizáltabbá tenni azt, miközben megőrzi a biztonságot és a költséghatékonyságot.A Varrat méretezés mellett ez a funkció a következő lépés a kapcsolatok tervezésének automatizált folyamatában.

Egyszerűsíti a kapcsolatok megfelelő tervezésének megtalálásához szükséges iterációs folyamatot. A nyírásra terhelt csavarok automatikus tervezése figyelembe veszi az egyszerű kapcsolatokon ható terheléseket. Az iterációs folyamat helyett a felhasználó csak meghívja ezt az automatikus tervezési funkciót, és az alkalmazás megtalálja a megfelelő tervet.