Edellisessä viestissäni puhuin K-kertoimesta, taivutusvarauksesta ja taivutusvähennyksestä sekä siitä, mitä ne tarkoittavat ohutlevysuunnittelussa. Katsotaan nyt, miten saamme nämä arvot tietylle levylle.
Kuten edellisessä postauksessani mainitsin, sinun on tehtävä joitain testejä laskeaksesi nämä arvot tietylle levylle. Näihin testeihin kuuluu joidenkin näytteiden taivuttaminen ja sen jälkeen joidenkin mittausten ja laskelmien tekeminen.
Harkitaan levyä, jonka paksuus on 20 mm ja pituus 300 mm, kuten kuvassa 1 on esitetty. Tarkastelemme kolmea taivutusskenaariota kolmella eri taivutuskulmalla; 60, 90 ja 120, ja laskemme niille K-kertoimen, taivutusvarauksen ja taivutusvähennyksen. Taivutustyökalun säde on 30 mm, mikä tarkoittaa, että taivutussäteemme (R) on 30 mm. Aloitetaan 90 asteen taivutuksella, joka on yksinkertaisin skenaario.
Kuva 1: Litteä arkki
90 asteen taivutuskulma
Kuvassa 2 havainnollistetaan arkki, joka taivutetaan 90 asteen taivutuskulmalla. Aloitetaan laskemalla taivutusvara. Siitä voimme laskea K-kertoimen ja taivutusvähennyksen. Kun levy on taivutettu, meidän on tehtävä joitakin mittauksia kuvan 2 mukaisesti.
Kuva 2: 90 asteen taivutus
Voimme laskea jalan pituudet 1 ja 2 seuraavasti:
Neutraalilla akselilla meillä on:
Tämässä laskukaavassa alkupituudeksi on annettu 300 mm. Korvaamalla alkupituus, jalan pituus 1 ja 2 edellä olevassa yhtälössä voimme laskea taivutuslisän seuraavasti:
Me tiedämme, että BA on kaaren pituus neutraaliakselilla. Kaaren pituus tässä skenaariossa voidaan laskea seuraavasti:
Jossa R’ on kaaren säde neutraaliakselilla. Lisäämällä taivutusvara-arvo edellä olevaan yhtälöön päädytään:
Jos nyt vähennetään R:stä R’, saadaan selville neutraaliakselin (t) etäisyys sisäpinnasta:
Kertoimen K-kertoimen yhtälöstä saadaan:
Javelin SOLIDWORKS Service Advertisement
SOLIDWORKS-asiantuntijamme pystyvät asentamaan ympäristösi niin, että tiimisi käyttää kattavia malleja, taulukoita ja muovaustyökalujen kirjastoa
Taivutuskulmat alle 90 astetta
Toisen skenaarion osalta käsittelemme alle 90 asteen taivutuskulmien laskentaa. Esimerkkinä käytämme taivutuskulmana 60 astetta. Jälleen on tehtävä joitakin mittauksia, kuten kuvassa 3 on esitetty. Sitten meidän on laskettava jalan pituus 1 ja jalan pituus 2.
Kuva 3: 60 asteen taivutus
Aloitetaan jalan pituuden 1 laskemisella. Kuvasta 3 tiedämme, että
Missä R on sisäpuolinen taivutussäde, joka tässä esimerkissä on 30 mm. Voimme laskea jalan pituuden 1 muutaman yksinkertaisen yhtälön avulla seuraavasti:
Lasketaan nyt jalan pituus 2:
Nyt kun meillä on sekä Säären pituus 1 että 2, voimme jälleen käyttää seuraavaa yhtälöä taivutusvarauksen laskemiseen:
Lasketakseen R’, joka on kaaren säde neutraaliakselilla, voimme käyttää seuraavaa yhtälöä:
A on taivutuskulma edellä olevassa yhtälössä, joten
Lasketakseen neutraaliakselin etäisyys sisäpinnasta (t) voimme vähentää sisäpuolisen taivutussäteen R’:sta:
Ja kun meillä on t ja levyn paksuus (T), voimme laskea K-kertoimen seuraavasti:
Taivutuskulmat, jotka ovat suuremmat kuin 90 astetta
Aloitetaan aiempien skenaarioiden tapaan jalan pituuden laskemisella 1.
Kuvio 4: 120 asteen taivutus
Kuvion 4 perusteella meillä on:
Seuraavaksi laskemme jalan pituuden 2:
Sitten voimme laskea taivutuksen sallimisen:
Olemassa olevan BA:n avulla voimme nyt laskea K-kertoimen:
Kaarevuusvähennyksen laskeminen
Kuten ensimmäisessä viestissäni selitin, kaarevuusvähennys voidaan laskea seuraavalla yhtälöllä:
Jossa OSSB on ulkopuolinen takaisku. OSSB määritellään kuvassa 5 esitetyllä tavalla eri taivutuskulmille, ja se voidaan laskea seuraavan yhtälön avulla:
Jossa A on taivutuskulma,T on levyn paksuus ja R on taivutussäde.
Kuva 5: Ulkopuolinen takaisku (OSSB) eri taivutuskulmissa
Seuraavassa postauksessa puhumme SOLIDWORKSin taivutus- ja mittataulukoista ja siitä, miten voimme käyttää tässä laskemiamme lukuja omien taivutus- ja mittataulukoiden tekemiseen.