Autodesign śrub

Po raz pierwszy wydane w IDEA StatiCa 24.0, artykuł został zaktualizowany w wersji 25.1.

Istnieją dwa typy autodesign śrub: Autodesign i Autodesign śrub. Autodesign skupia się na „pierwszym przybliżeniu" (geometrii wstępnej), natomiast Autodesign śrub precyzyjnie optymalizuje układ łączników pod kątem ekonomiczności. Nowy projekt jest tworzony na podstawie wybranych ustawień, które zostały szczegółowo opisane poniżej. Te funkcje działają jako zaawansowane narzędzia wspomagające, przyspieszające proces projektowania i oferujące solidną propozycję projektu gotową do ostatecznej weryfikacji.

Autodesign

Funkcja Autodesign służy jako narzędzie do szybkiego projektowania wstępnego. Umożliwia szybkie wygenerowanie poprawnej geometrii połączenia na podstawie standardowych reguł i właściwości łączonych elementów.

Funkcja Autodesign jest przygotowana dla następujących operacji: płyta czołowa, płyta do płyty, złącze zakładkowe oraz płytka żebrowa/płyta ścinana.

Autodesign można wywołać w jeden z następujących sposobów:

1. Autodesign przez kliknięcie prawym przyciskiem myszy na wymienioną powyżej operację ze śrubami. W tym przypadku autodesign obejmuje nie tylko śruby, ale również spoiny.
2. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy na operację w drzewie w widoku 3D i wybranie Autodesign wszystkich. W tym przypadku autodesign obejmuje nie tylko śruby, ale również spoiny.
3. Autodesign na górze właściwości operacji po prawej stronie

Dla operacji Płyta czołowa i Płyta do płyty dostępne są dodatkowe ustawienia autodesign:

• Ścinanie: Projektuje płytę i śruby do przenoszenia sił ścinających (tylko operacja płyty czołowej).
• Wyrównana: Projektuje płytę wyrównaną z górnymi i dolnymi półkami belki.
• Wysunięta: Projektuje płytę wystającą poza górne i dolne półki belki.

Proces autodesign jest określany przez właściwości projektowanych elementów oraz określone ustawienia globalne. Algorytm ocenia następujące dane wejściowe:

• Przekrój i materiał: Parametry geometryczne i materiałowe łączonej belki/słupa.
• Ustawienie nośności belki: Używa wartości procentowej zdefiniowanej w Ustawienia projektu > Projektowanie – Ogólne (domyślnie 40%) do projektowania połączenia na podstawie nośności przekroju. Stosuje nośność na ścinanie do środników i nośność na zginanie do półek.
• Reguły konstruowania: Uwzględnia reguły rozstawu i odległości od krawędzi określone w tych samych ustawieniach.
• Maksymalna liczba rzędów śrub płytki żebrowej: Uwzględnia maksymalny limit rzędów śrub zdefiniowany w tych samych ustawieniach (domyślnie 2).

Po uruchomieniu Autodesign funkcja automatycznie obliczy i dostosuje następujące parametry operacji wytwórczej w celu znalezienia wykonalnego projektu:

• Właściwości płyty: Grubość, wymiary (szerokość/wysokość) i odsunięcie
• Właściwości śrub: Całkowita liczba śrub i ich konkretne położenia

Funkcja zachowuje następujące parametry bez zmian:

• Średnica i klasa śrub
• Klasa materiału płyt

Zalecenie: W celu uzyskania zaawansowanej propozycji uwzględniającej ekonomiczność, efektywność i optymalny rozkład, należy użyć funkcji Autodesign śrub. Należy pamiętać, że funkcja ta jest przeznaczona specjalnie dla płytki żebrowej i złącza zakładkowego i jest ograniczona do połączeń, w których śruby są poddane wyłącznie siłom ścinającym.

Autodesign śrub

Funkcja Autodesign śrub jest oparta na uczeniu maszynowym, zintegrowanym z formułami analitycznymi opartymi na normach projektowych. Takie podejście pozwala narzędziu zaproponować rozwiązanie równoważące skuteczność konstrukcyjną z ekonomicznością, co skutkuje optymalnym rozkładem śrub.

Funkcja Autodesign śrub jest gotowa dla następujących operacji: płytka żebrowa i złącze zakładkowe, gdzie śruby są obciążone głównie siłami ścinającymi.

Autodesign śrub można wywołać tylko po obliczeniu przez:

•  Kliknięcie prawym przyciskiem myszy na wymienioną powyżej operację ze śrubami

Algorytm opiera się na przyłożonych siłach wewnętrznych (N, V_z, M_y) — uwzględniając w szczególności wypadkowe siły ścinające w śrubach — i ocenia je względem następujących ustawień globalnych:

• Reguły zaokrąglania: Rozmieszczenie śrub jest dostosowywane zgodnie z ustawieniami zaokrąglania w Projekt > Preferencje > Jednostki aplikacji – Zaokrąglanie nowych elementów.
• Śruby: Docelowy stopień wykorzystania nośności: Limit ten jest zdefiniowany w Ustawienia projektu > Projektowanie – Ogólne > Autodesign (wartość domyślna wynosi 0,9). Algorytm porównuje rzeczywiste obciążenia działające z tą ustawioną wartością, aby znaleźć rozwiązanie spełniające wymaganie. Sprawdzana konkretna wartość to Stopień wykorzystania na ścinanie (Ut_s).
• Reguły konstruowania: Algorytm uwzględnia reguły rozstawu i odległości od krawędzi określone w Ustawienia projektu > Projektowanie – Ogólne > Konstruowanie śrub.

Po uruchomieniu Autodesign śrub funkcja automatycznie obliczy i dostosuje następujące parametry operacji płytki żebrowej lub złącza zakładkowego w celu znalezienia zoptymalizowanego projektu:

• Właściwości śrub: Całkowita liczba śrub i geometria siatki śrub
• Właściwości płyty: Wymiary (dostosowane do nowej siatki śrub) i grubość (częściowo dostosowana w celu uzyskania tej samej nośności na docisk co łączony element)

Funkcja zachowuje następujące parametry bez zmian:

• Średnica i klasa śrub
• Klasa materiału płyt

Podstawowe założenia

• Algorytm Autodesign śrub uwzględnia wyłącznie siły i momenty w płaszczyźnie płyty (N, V_z, M_y – generujące wyłącznie siły ścinające dla śrub) z działających efektów obciążeń w modelu. Wszelkie siły rozciągające występujące w śrubach (generowane przez inne obciążenia lub siłę podważającą) nie są uwzględniane w procesie autodesign.
• Jeśli stopień wykorzystania na rozciąganie jest wysoki (powyżej 30% całkowitego stopnia wykorzystania), Autodesign śrub może dawać niedokładne wyniki, a użytkownik może otrzymać komunikat ostrzegawczy. Autodesign śrub jest wykonywany, jednak wyniki mogą być znacząco wpływane przez siłę rozciągającą w śrubach.

• Śruby w operacjach muszą być ustawione z typem siły ścinającej docisk/interakcja ścinania. Autodesign śrub nie jest wykonywany, jeśli śruby są ustawione jako tarciowe, a użytkownik otrzymuje komunikat ostrzegawczy.

• Siły w śrubach nie są obliczane poprawnie, gdy model jest przeciążony, a analiza jest zakończona ze znaczną odkształceniem plastycznym. W związku z tym Autodesign śrub pracuje z niepoprawnymi siłami w śrubach i nie może dać żadnego poprawnego wyniku.
• Autodesign nie obsługuje przekrojów zamkniętych.
• Jeśli wybrany przekrój nie jest odpowiedni do umieszczenia siatki śrub zgodnie z wymaganiami geometrycznymi, można również otrzymać ostrzeżenie. Na przykład w przypadku wąskich półek niemożliwe jest spełnienie wymagań dotyczących odległości od krawędzi, odległości od ścianki itp.

• Autodesign i Autodesign śrub to kolejne narzędzie, które pomaga przyspieszyć proces projektowania i uczynić go bardziej przejrzystym i zautomatyzowanym, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i efektywności kosztowej. Obok doboru spoin, funkcja ta stanowi kolejny krok w zautomatyzowanym procesie projektowania połączeń.

Upraszcza ona proces iteracyjny znajdowania właściwego projektu połączeń. Autodesign śrub na ścinanie uwzględnia działające obciążenia w prostych połączeniach. Zamiast procesu iteracyjnego, użytkownik wywołuje tę funkcję autodesign, a aplikacja znajduje właściwy projekt.