Spoiny – automatyczny dobór, dane wejściowe, ostrzeżenia, wizualizacja

Ten artykuł zawiera nieaktualne informacje. Prosimy zapoznać się z zaktualizowaną wersją.

Elektrody spawalnicze definiowane przez użytkownika

Materiał spoiny jest edytowalną pozycją w MPRL (Material and Product Range Library). Oznacza to, że elektrody spawalnicze można definiować niezależnie od gatunku stali łączonych blach.

Aby dodać materiał spoiny definiowany przez użytkownika, przejdź do zakładki Materiały, dodaj materiał Spoiny i Edytuj jego właściwości.

Ponadto współczynnik korelacji β_w można zmienić z domyślnej wartości 0,8, aby dostosować go do wymagań, np. dla stali nierdzewnej (β_w = 1,0 dla wytrzymałości spoiny poniżej 360 MPa).

Następnie można przypisać materiał elektrody spawalniczej w polu listy rozwijanej dla dowolnej spoiny w dowolnej operacji. Alternatywnie można dodać nowy materiał spoiny. 

Tabele sprawdzeń i raport zostały rozszerzone, aby zawsze zawierały informacje o elektrodach spawalniczych i ich parametrach.

Automatyczny dobór spoin do pełnej nośności

Funkcja ta umożliwia użytkownikom optymalizację wymiaru spoiny na podstawie nośności spawanej blachy. Skraca to czas projektowania i zapewnia bezpieczny wymiar spoiny dla wszystkich spoin w projekcie połączenia.

Algorytm Automatycznego doboru spoiny do pełnej nośności można uruchomić dla wszystkich spoin w projekcie połączenia jednocześnie, klikając prawym przyciskiem myszy na Operacje w menu drzewa.

Algorytm przyjmuje założenie, że blacha jest obciążona rozciąganiem (bardziej niekorzystne dla projektowania spoin), a długość spoiny jest równa długości krawędzi łączonej blachy. Nośność blachy na rozciąganie jest przyjmowana jako nośność spoiny obciążonej prostopadle, a następnie wyznaczany jest wymiar spoiny. Dane wejściowe to:

• Grubość łączonej blachy przy krawędzi (lub blachy cieńszej w przypadku połączenia krawędź do krawędzi)
• Granica plastyczności materiału łączonej blachy
• Wytrzymałość na rozciąganie materiału spoiny
• Inne parametry spoiny (współczynniki, np. β_w)
• Częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla materiału blachy
• Częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla materiału spoiny

Zaokrąglenie wartości grubości gardła spoiny lub wymiaru nogi spoiny można ustawić w Ustawieniach, Wstępnym projektowaniu i Wymiarze spoiny.

Szacowanie całkowitej nośności spoiny

W zakładce wyników dla spoin podane są dwa stopnie wykorzystania. U_t (stopień wykorzystania naprężeń) pokazuje wartość wykorzystania najbardziej naprężonego elementu skończonego całej spoiny (wartość szczytowa), natomiast Ut_c (stopień wykorzystania nośności spoiny) pokazuje wykorzystanie całej spoiny, dostarczając użytkownikowi informacji o pozostałej nośności spoiny.

Ponieważ rozkład naprężeń w spoinach w modelach opartych na MES zmienia się w sposób niepewny w zależności od przyłożonego obciążenia, wyznaczenie pozostałej nośności jako funkcji liniowej nie jest proste. Wraz ze wzrostem przyłożonego obciążenia zmiana rozkładu naprężeń w spoinie może być bardzo znacząca.

Obliczenie Ut_c wykorzystuje funkcję estymacji opartą na uczeniu maszynowym. Na podstawie uczenia się na ogromnej liczbie modeli połączeń spawanych i różnych scenariuszy obciążeń algorytm może dokładnie przewidzieć pozostałą nośność spoiny. Wartość ta jest wyświetlana w zakładce Sprawdzenie, w zakładce Spoiny w kolumnie Ut_c.

Funkcjonalność ta jest pierwszym udanym zastosowaniem sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do wyznaczania nośności spoin. Co najważniejsze, aplikacja jest w stanie to zrobić z dokładnością do 10%! Co można uznać za doskonały wynik.

Funkcja ta jest dostępna wyłącznie dla projektów w Eurokodzie.

Spoina ogólna wyróżniona w widoku 3D

W widoku 3D aplikacji Connection wprowadzono proste usprawnienie ułatwiające orientację, szczególnie w przypadku większych modeli połączeń importowanych za pośrednictwem łączy BIM z aplikacji CAD.

Po wybraniu Spoiny ogólnej lub operacji kontaktu spoina w widoku 3D jest podświetlana na pomarańczowo (domyślnie).

Ostrzeżenie o elektrodach mocniejszych niż blachy

Gdy sprawdzenie szczegółów konstrukcyjnych jest aktywowane w Ustawieniach normy aplikacji Connection, użytkownicy otrzymują ostrzeżenie, jeśli materiał elektrody spawalniczej jest mocniejszy niż spawane blachy. Pomaga to zapewnić zgodność z normami bezpieczeństwa projektowania.

Dotyczy to Eurokodu (EN) i normy indyjskiej (IS), które zawierają klauzule określające, że wytrzymałość spoiny jest wyznaczana przez mniejszą wytrzymałość na rozciąganie łączonych blach, oraz wymagania, że materiał dodatkowy elektrod spawalniczych musi być mocniejszy niż materiał rodzimy (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 i IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).

Ulepszenie modelu MES spoiny czołowej

Model elementów skończonych spoin czołowych został zaktualizowany. Model spoin czołowych jest teraz podobny do modelu spoin pachwinowych, co ułatwia automatycznemu generatorowi elementów tworzenie spoin czołowych w określonych warunkach, szczególnie dla przekrojów zamkniętych.

Ulepszona wizualizacja sprawdzenia spoin

Sprawdzanie spoin metodą elementów skończonych różni się od tradycyjnych obliczeń projektowych. W tradycyjnych obliczeniach małe mimośrody, odkształcenia, skręcenia i współczynniki Poissona itp. mogą być pomijane.

Składowe naprężeń są teraz wyświetlane:

• σ_ꓕ
• τ_ꓕ
• τ_‖

Naprężenia te są stosowane we wszystkich normach do dalszej oceny spoin.

Naprężenie zastępcze jest kolorowane na szaro/zielono/pomarańczowo/czerwono zgodnie z poziomem sprawdzenia Ostrzeżenie i Optymalny (edytowalnym w Ustawieniach normy) dla większej przejrzystości.

Ta ulepszona funkcjonalność pomaga inżynierom zrozumieć naprężenia w połączeniach spawanych.

Dostępne w edycjach IDEA StatiCa Steel i IDEA StatiCa Complete.