Autodesign šroubů

Poprvé vydáno v IDEA StatiCa 24.0, tento článek byl aktualizován ve verzi 25.1.

Existují dva typy autodesignu šroubů: Autodesign a Autodesign šroubů. Autodesign se zaměřuje na „první odhad" (počáteční geometrii), zatímco Autodesign šroubů specificky upřesňuje rozmístění spojovacích prvků z hlediska hospodárnosti. Nový návrh je vytvořen na základě vybraných nastavení, která jsou dále vysvětlena níže. Tyto funkce slouží jako výkonní pomocníci pro urychlení inženýrského procesu a nabízejí solidní návrhový návrh připravený k vaší závěrečné verifikaci.

Autodesign

Funkce Autodesign slouží jako nástroj pro rychlý předběžný návrh. Umožňuje rychle vygenerovat platnou geometrii přípoje na základě standardních pravidel a vlastností připojovaných prvků.

Funkce Autodesign je připravena pro tyto operace: Čelní deska, Plech na plech, Montážní spoj a Žiletka/Smykový plech.

Autodesign lze spustit jedním z následujících způsobů:

1. Autodesign pravým kliknutím na výše uvedenou operaci se šrouby. Zde provedete autodesign nejen šroubů, ale také svarů.
2. Pravým kliknutím na operaci ve stromě ve 3D scéně a výběrem Autodesign vše. Zde provedete autodesign nejen šroubů, ale také svarů.
3. Autodesign v horní části vlastností operace vpravo

Pro operace Čelní deska a Plech na plech jsou k dispozici další nastavení autodesignu:

• Smyk: Navrhuje plech a šrouby pro přenos smykových sil (pouze operace Čelní deska).
• Zarovnaný: Navrhuje plech zarovnaný s horní a dolní pásnicí nosníku.
• Přesahující: Navrhuje plech přesahující za horní a dolní pásnici nosníku.

Proces autodesignu je určen vlastnostmi navrhovaných prvků a specifickými globálními nastaveními. Algoritmus vyhodnocuje následující vstupy:

• Průřez & Materiál: Geometrické a materiálové parametry připojeného nosníku/sloupu.
• Nastavení únosnosti nosníku: Používá procento definované v Nastavení projektu > Návrh – Obecné (výchozí hodnota je 40 %) pro návrh přípoje na základě kapacity průřezu. Aplikuje smykovou únosnost na stojiny a ohybovou únosnost na pásnice.
• Konstrukční zásady: Respektuje pravidla pro rozteče a okrajové vzdálenosti umístěná ve stejném nastavení.
• Max. počet řad šroubů žiletky: Respektuje maximální limit řad šroubů definovaný ve stejném nastavení (výchozí hodnota je 2).

Při spuštění funkce Autodesign automaticky vypočítá a upraví následující parametry výrobní operace, aby nalezla funkční návrh:

• Vlastnosti plechu: Tloušťka, rozměry (šířka/výška) a odsazení
• Vlastnosti šroubů: Celkový počet šroubů a jejich konkrétní polohy

Funkce ponechává následující parametry nezměněné:

• Průměr a pevnostní třída šroubů
• Pevnostní třída materiálu plechů

Doporučení: Pro sofistikovaný návrh zohledňující hospodárnost, efektivitu a optimální rozmístění použijte funkci Autodesign šroubů. Mějte na paměti, že tato funkce je specificky navržena pro žiletku a montážní spoj a je omezena na přípoje, kde šrouby jsou namáhány pouze smykovými silami.

Autodesign šroubů

Funkce Autodesign šroubů je poháněna strojovým učením integrovaným s analytickými vzorci založenými na návrhových normách. Tento přístup umožňuje nástroji navrhnout řešení, které vyvažuje konstrukční účinnost s hospodárností, výsledkem je optimální rozmístění šroubů.

Funkce Autodesign šroubů je připravena pro tyto operace: Žiletka a Montážní spoj, kde jsou šrouby primárně namáhány smykem.

Autodesign šroubů lze spustit pouze po výpočtu pomocí:

•  Pravým kliknutím na výše uvedenou operaci se šrouby

Algoritmus vychází z aplikovaných vnitřních sil (N, V_z, M_y) – konkrétně zohledňuje výsledné smykové síly v šroubech – a vyhodnocuje je vůči následujícím globálním nastavením:

• Pravidla zaokrouhlování: Poloha šroubů je upravena podle nastavení zaokrouhlování v Projekt > Předvolby > Jednotky aplikace – Zaokrouhlování nových entit.
• Šrouby: Cílové využití únosnosti: Tento limit je definován v Nastavení projektu > Návrh – Obecné > Autodesign (výchozí hodnota je 0,9). Algoritmus porovnává skutečná působící zatížení s touto nastavenou hodnotou, aby nalezl řešení splňující požadavek. Konkrétní kontrolovaná hodnota je Využití ve smyku (Ut_s).
• Konstrukční zásady: Algoritmus respektuje pravidla pro rozteče a okrajové vzdálenosti umístěná v Nastavení projektu > Návrh – Obecné > Konstrukční zásady šroubů.

Při spuštění funkce Autodesign šroubů automaticky vypočítá a upraví následující parametry operace Žiletka nebo Montážní spoj, aby nalezla optimalizovaný návrh:

• Vlastnosti šroubů: Celkový počet šroubů a geometrie rastru šroubů
• Vlastnosti plechu: Rozměry (upravené podle nového rastru šroubů) a tloušťka (částečně upravená pro dosažení stejné únosnosti v otlačení jako připojovaný prvek)

Funkce ponechává následující parametry nezměněné:

• Průměr a pevnostní třída šroubů
• Pevnostní třída materiálu plechů

Základní předpoklady

• Algoritmus Autodesign šroubů bere v úvahu pouze síly a momenty v rovině plechu (N, V_z, M_y – generující pouze smykové síly pro šrouby) z působících účinků zatížení v modelu. Jakékoli tahové síly vznikající v šroubech (generované jinými zatíženími nebo páčením) nejsou v procesu autodesignu zohledněny.
• Pokud je tahové využití vysoké (více než 30 % celkového využití), může Autodesign šroubů poskytnout nepřesné výsledky a uživatel může obdržet varovnou zprávu. Autodesign šroubů je proveden, ale výsledky mohou být výrazně ovlivněny tahovou silou v šroubech.

• Šrouby v operacích musí být nastaveny s typem smykové síly otlačení/interakce smyku. Autodesign šroubů není proveden, pokud jsou šrouby nastaveny jako třecí, a uživatel obdrží varovnou zprávu.

• Síly v šroubech nejsou správně vypočítány, pokud je model přetížen a analýza je dokončena s výraznou plastickou deformací. Proto Autodesign šroubů pracuje s nesprávnými silami v šroubech a nemůže poskytnout žádný správný výsledek.
• Autodesign nepodporuje duté průřezy.
• Pokud vybraný průřez není vhodný pro umístění rastru šroubů podle geometrických požadavků, může se také zobrazit varování. Například v případech s úzkými pásnicemi není možné splnit požadavky na okrajové vzdálenosti, vzdálenosti od stojiny atd.

• Autodesign a Autodesign šroubů je dalším nástrojem, který pomáhá urychlit proces návrhu a učinit jej přímočařejším a automatizovanějším při zachování bezpečnosti a hospodárnosti. Vedle dimenzování svarů je tato funkce dalším krokem v automatizovaném procesu návrhu přípojů.

Přináší zjednodušení iteračního procesu hledání správného návrhu přípojů. Autodesign šroubů ve smyku zohledňuje působící zatížení na jednoduché přípoje. Místo iteračního procesu uživatel pouze spustí tuto funkci autodesignu a aplikace nalezne správný návrh.