Estimate required Bolt Strength using SOLIDWORKS Simulation Bolt Connectors

Article de Mehdi Rezaei, CSWE mis à jour le 17 mai 2018.

Article

Dans SOLIDWORKS Simulation, les connecteurs de boulons nous permettent de définir des boulons sans avoir besoin d'un boulon physique modélisé et maillé dans notre assemblage. Nous pouvons définir la précharge de ces boulons, la valeur du pas, le facteur de sécurité, etc. Pour plus d'informations sur les connecteurs de boulons, consultez l'aide de SOLIDWORKS.

Comme les boulons sont généralement beaucoup plus petits que la taille du modèle 3D lui-même, nous devrions définir un contrôle de maillage, ce qui augmenterait le nombre d'éléments dans notre modèle de simulation et prendrait plus de temps à résoudre. Cependant, avec les connecteurs de boulons, nous n'avons pas les boulons physiques dans le modèle et aucun maillage n'est nécessaire pour les boulons.

L'autre avantage de l'utilisation des connecteurs de boulons est l'estimation du nombre de boulons ou de la taille des boulons pour nos conceptions spécifiques. Par exemple, dans le cadre d'un projet de conception, nous pouvons définir un certain nombre de boulons et effectuer une simulation pour voir si elle réussit ou échoue. Nous pouvons également modifier la taille des boulons.

Dans cet article, nous voulons voir rapidement comment vérifier la résistance des boulons dans une analyse statique afin de pouvoir dire, avec un facteur de sécurité, si les boulons peuvent supporter la charge ou non.

L'image suivante montre une poutre simple qui est collée à une plaque de base avec deux nervures et la plaque de base est boulonnée à une autre plaque qui est fixée au mur par ses quatre côtés. Quatre boulons sont définis à l'aide d'un connecteur de boulons pour relier la plaque de base à la grande plaque. Notez qu'aucun contact de pénétration n'est défini entre les deux plaques. Une force descendante est appliquée à l'extrémité libre de la poutre. Le tracé de contrainte résultant est montré pour la condition aux limites et le chargement décrits.

Simulation SOLIDWORKS - Connecteurs à boulon

Tracé des contraintes résultantes pour une poutre boulonnée au mur

Maintenant, pour voir si les boulons définis passent la charge, cliquez à droite sur l'arbre des propriétés Résultats de la simulation et sélectionnez "Deine Pin/Bolt Check Plot...". Cela affichera le graphique de vérification des boulons comme indiqué ci-dessous.

Afficher le graphique de vérification des boulons

Une fenêtre de vérification des boulons apparaît, avec deux sous-catégories. La première s'appelle "Besoin d'attention". Tous les connecteurs de boulons qui risquent de tomber en panne ou qui doivent être renforcés sont répertoriés dans ce dossier. La catégorie suivante s'appelle "OK". Tous les connecteurs de boulons affichés dans ce dossier passent le chargement en fonction de nos paramètres. Par conséquent, si nous avons trop de connecteurs de boulons ou de goupilles dans notre modèle simulé, nous pouvons cliquer sur chaque connecteur de boulon dans la fenêtre de vérification des boulons pour voir où il se trouve et s'il doit être pris en compte, nous pouvons clairement voir où nous devons chercher. Modifiez ce connecteur de boulon individuel, puis relancez la simulation.

Le graphique de vérification des boulons montre les boulons qui passent et ceux qui échouent sous la charge.

Dans la fenêtre de vérification du boulon, il y a un bouton "Détails...". En cliquant sur ce bouton, on ouvre la fenêtre de force du connecteur. Dans cette fenêtre, nous pouvons filtrer pour toutes les goupilles, tous les boulons, tous les ressorts, etc. De plus, les résultats affichés après le filtrage dans cette fenêtre peuvent être sauvegardés au format Excel comme le montre la capture d'écran suivante.

En cliquant sur le bouton Détails de la fenêtre de vérification des boulons, on ouvre la fenêtre Force du connecteur.

Les résultats de la force de connexion peuvent être sauvegardés en format Excel pour être utilisés à des fins de rapport.

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Mehdi Rezaei, CSWE

Mehdi est un expert SOLIDWORKS certifié (CSWE) et travaille près de Vancouver, en Colombie-Britannique, au Canada.