Bilgi tabanı

Cıvataların otomatik tasarımı

Steel

v24.0

Bolts

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:

İngilizceden yapay zeka tarafından çevrildi

Otomatik tasarım ve Cıvataların otomatik tasarımı özellikleri, kesme yükünü dikkate alarak cıvatalı bağlantıların tasarımına yardımcı olabilecek veya bir kanat levhası ya da ek yerinin verimli tasarımını önerebilecek özelliklerdir.

İlk olarak IDEA StatiCa 24.0'da yayımlanan bu makale, 25.1 sürümünde güncellenmiştir.

İki tür cıvata otomatik tasarımı mevcuttur: Otomatik tasarım ve Cıvataların otomatik tasarımı. Otomatik tasarım, 'ilk tahmin' (başlangıç geometrisi) üzerine odaklanırken, Cıvataların otomatik tasarımı maliyet etkinliği açısından bağlantı düzenini özellikle iyileştirir. Yeni tasarım, seçilen ayarlara göre oluşturulur; bu ayarlar aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Bu özellikler, mühendislik sürecini hızlandırmak için güçlü birer yardımcı olarak işlev görür ve nihai doğrulamanıza hazır, sağlam bir tasarım önerisi sunar.

Otomatik tasarım

Otomatik tasarım işlevi, hızlı bir ön tasarım aracı olarak hizmet eder. Standart kurallara ve bağlanan elemanların özelliklerine dayanarak geçerli bir bağlantı geometrisini hızla oluşturmanıza olanak tanır.

Otomatik tasarım işlevi şu operasyonlar için hazırlanmıştır: Alın levhası, Levhadan levhaya, Ek yeri ve Kanat levhası/Kesme levhası.

Otomatik tasarım aşağıdakilerden biri aracılığıyla çağrılabilir:

Cıvatalı yukarıda listelenen operasyona sağ tıklayarak Otomatik tasarım. Burada yalnızca cıvataları değil, kaynak dikişlerini de otomatik olarak tasarlayacaksınız.
3B sahnedeki ağaçta Operasyona sağ tıklayıp Tümünü otomatik tasarla seçeneğini seçme. Burada yalnızca cıvataları değil, kaynak dikişlerini de otomatik olarak tasarlayacaksınız.
Sağdaki operasyon özellikleri üst kısmındaki Otomatik tasarım

Alın levhası ve Levhadan levhaya operasyonları için ek otomatik tasarım ayarları mevcuttur:

Kesme: Levha ve cıvataları kesme kuvveti aktarımı için tasarlar (yalnızca Alın levhası operasyonu).
Düz: Levhayı kirişin üst ve alt başlıklarıyla aynı hizada tasarlar.
Uzatılmış: Levhayı kirişin üst ve alt başlıklarının ötesine uzanacak şekilde tasarlar.

Otomatik tasarım süreci, tasarım elemanlarının özellikleri ve belirli genel ayarlar tarafından belirlenir. Algoritma aşağıdaki girdileri değerlendirir:

Kesit & Malzeme: Bağlanan kiriş/kolonun geometrik ve malzeme parametreleri.
Kiriş Dayanım Ayarı: Bağlantıyı kesit kapasitesine göre tasarlamak için Proje ayarları > Tasarım – Genel bölümünde tanımlanan yüzdeyi kullanır (Varsayılan %40). Gövdelere kesme dayanımını, başlıklara ise eğilme dayanımını uygular.
Detaylandırma Kuralları: Aynı ayarlarda yer alan aralık ve kenar mesafesi kurallarına uyar.
Maksimum kanat levhası cıvata sırası sayısı: Aynı ayarlarda tanımlanan maksimum cıvata sırası sınırına uyar (Varsayılan 2).

Otomatik tasarımı çalıştırdığınızda, işlev uygulanabilir bir tasarım bulmak için imalat operasyonunun aşağıdaki parametrelerini otomatik olarak hesaplayıp ayarlayacaktır:

Levha özellikleri: Kalınlık, boyutlar (genişlik/yükseklik) ve ofset
Cıvata özellikleri: Toplam cıvata sayısı ve bunların belirli konumları

İşlev aşağıdaki parametreleri değiştirmeden tutar:

Cıvataların çapı ve sınıfı
Levhaların malzeme sınıfı

Öneri: Ekonomiyi, verimliliği ve optimum dağılımı göz önünde bulunduran gelişmiş bir öneri için lütfen Cıvataların otomatik tasarımı özelliğini kullanın. Bu işlevin özellikle Kanat levhası ve Ek yeri için tasarlandığını ve yalnızca cıvataların kesme kuvvetlerine maruz kaldığı bağlantılarla sınırlı olduğunu unutmayın.

Cıvataların otomatik tasarımı

Cıvataların otomatik tasarımı işlevi, tasarım standartlarına dayalı analitik formüllerle entegre edilmiş makine öğrenmesi tarafından desteklenmektedir. Bu yaklaşım, aracın yapısal etkinlik ile ekonomiyi dengeleyen ve optimum cıvata dağılımıyla sonuçlanan bir çözüm önermesine olanak tanır.

Cıvataların otomatik tasarımı işlevi, cıvataların ağırlıklı olarak kesme kuvvetine maruz kaldığı şu operasyonlar için hazırdır: Kanat levhası ve Ek yeri.

Cıvataların otomatik tasarımı yalnızca aşağıdaki yöntemle hesaplamadan sonra çağrılabilir:

Cıvatalı yukarıda listelenen operasyona sağ tıklama

Algoritma, uygulanan iç kuvvetlere (N, V_z, M_y) dayanır—özellikle cıvatalardaki sonuç kesme kuvvetlerini dikkate alarak—ve bunları aşağıdaki genel ayarlara göre değerlendirir:

Yuvarlama Kuralları: Cıvataların konumlandırılması, Proje > Tercihler > Uygulama birimleri - Yeni nesne yuvarlama bölümündeki yuvarlama ayarlarına göre düzenlenir.
Cıvatalar: Hedef kapasite kullanım oranı: Bu sınır, Proje ayarları > Tasarım – Genel > Otomatik tasarım bölümünde tanımlanır (Varsayılan değer 0,9). Algoritma, gerçek etki eden yükleri bu belirlenen değerle karşılaştırarak gereksinimi karşılayan bir çözüm bulur. Kontrol edilen spesifik değer Kesmedeki kullanım oranı (Ut_s)'dir.
Detaylandırma Kuralları: Algoritma, Proje ayarları > Tasarım – Genel > Cıvata detaylandırması bölümünde yer alan aralık ve kenar mesafesi kurallarına uyar.

Cıvataların otomatik tasarımını çalıştırdığınızda, işlev optimize edilmiş bir tasarım bulmak için Kanat levhası veya Ek yeri operasyonunun aşağıdaki parametrelerini otomatik olarak hesaplayıp ayarlayacaktır:

Cıvata özellikleri: Toplam cıvata sayısı ve cıvata grubunun geometrisi
Levha özellikleri: Boyutlar (yeni cıvata grubuna göre ayarlanmış) ve kalınlık (bağlanan elemanla aynı yataklanma dayanımını elde etmek için kısmen ayarlanmış)

İşlev aşağıdaki parametreleri değiştirmeden korur:

Cıvataların çapı ve sınıfı
Levhaların malzeme sınıfı

Temel varsayımlar

Cıvataların otomatik tasarımı algoritması, modeldeki etki eden yük etkilerinden yalnızca levha düzlemindeki kuvvet ve momentleri (N, V_z, M_y - cıvatalar için yalnızca kesme kuvvetleri üreten) dikkate alır. Cıvatalarda oluşan çekme kuvvetleri (diğer yükler veya kaldıraç etkisiyle oluşan) otomatik tasarım sürecinde dikkate alınmaz.
Çekme kullanım oranı yüksekse (toplam kullanım oranının %30'undan fazla), Cıvataların otomatik tasarımı hatalı sonuçlar verebilir ve kullanıcı bir uyarı mesajı alabilir. Cıvataların otomatik tasarımı gerçekleştirilir, ancak sonuçlar cıvatalardaki çekme kuvvetinden önemli ölçüde etkilenebilir.

Operasyonlardaki cıvataların yataklanma/kesme etkileşimi kesme kuvveti türüyle ayarlanmış olması gerekir. Cıvatalar sürtünmeli olarak ayarlanmışsa cıvataların otomatik tasarımı gerçekleştirilmez ve kullanıcı bir uyarı mesajı alır.

Model aşırı yüklendiğinde ve analiz önemli plastik deformasyon ile tamamlandığında cıvatalardaki kuvvetler doğru hesaplanmaz. Bu nedenle, Cıvataların otomatik tasarımı cıvatalardaki hatalı kuvvetlerle çalışır ve doğru bir sonuç veremez.
Otomatik tasarım içi boş kesitleri desteklememektedir.
Seçilen kesit, geometrik gereksinimlere göre cıvata grubunun yerleştirilmesi için uygun değilse de bir uyarı alabilirsiniz. Örneğin, dar başlıklı durumlarda kenar mesafeleri, gövdeden mesafeler vb. gereksinimlerini karşılamak mümkün olmayabilir.

Otomatik tasarım ve Cıvataların otomatik tasarımı, güvenliği ve maliyet etkinliğini korurken tasarım sürecini hızlandırmaya, daha basit ve otomatik hale getirmeye yardımcı olan bir diğer araçtır. Kaynak boyutlandırma'nın yanı sıra bu özellik, bağlantı tasarımının otomatikleştirilmiş sürecinde bir sonraki adımı oluşturmaktadır.

Bağlantıların uygun tasarımını bulmaya yönelik iterasyon sürecini basitleştirir. Kesmedeki cıvataların otomatik tasarımı, basit bağlantılardaki etki eden yükleri dikkate alır. Kullanıcı, iterasyon süreci yerine yalnızca bu otomatik tasarım işlevini çağırır ve uygulama uygun tasarımı bulur.