CZ2014249A3 - Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce - Google Patents
Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014249A3 CZ2014249A3 CZ2014-249A CZ2014249A CZ2014249A3 CZ 2014249 A3 CZ2014249 A3 CZ 2014249A3 CZ 2014249 A CZ2014249 A CZ 2014249A CZ 2014249 A3 CZ2014249 A3 CZ 2014249A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- model
- simulating
- bolted connection
- building structure
- metal components
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Vynález se týká simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů s využitím metody konečných prvků, pro určení vhodných součástí styčníku stavební konstrukce, jejich uspořádání a ke stanovení jejich parametrů, přičemž využívá nelineární modely pro simulaci kontaktu mezi deskami, smykového namáhání šroubového spojení a axiálního namáhání šroubového spojení.
Description
Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů s využitím metody konečných prvků, pro určení vhodných součástí styčníku stavební konstrukce, jejich uspořádání a ke stanovení jejich parametrů.
Dosavadní stav techniky
Moderní výpočetní technika umožňuje při návrhu, vývoji a konstrukci v různých oblastech techniky využít počítačově realizovanou simulaci pro predikci skutečného chování tam, kde praktické ověření není možné nebo je z určitých, například časových či finančních důvodů nevhodné. Jako příklad lze uvést patent EP1257904, popisující počítačově realizovanou metodu pro simulaci působení 1/f šumu na elektrický obvod nebo způsob simulace lisování plechu s využitím metody konečných prvků pro stanovení optimálního tlaku při tváření plechu pomocí lisovacích forem, popsaný v patentové přihlášce EP2423840. Příkladem ze stavebnictví může být metoda pro vytvoření modelu simulujícího těleso, které v sobě zahrnuje pruty pro zpevnění z dokumentu KR100911167.
Takovéto simulace obvykle předcházejí fyzické produkci a to například výrobě prototypu nebo produkci samotného výrobku, jako je tomu právě u stavebních konstrukcí, kdy simulace obvykle předchází každé nové výstavbě. Využívání takovýchto simulací může velmi snížit investice na vývoj, testování a výrobu a také zvýšit spolehlivost a kvalitu daných produktů, což je přímý technický efekt, který takovéto vynálezy mají. V případě stavebních konstrukcí jsou to především právě snížení výrobních nákladů úsporou materiálu či množství komponentů, snížení času potřebného k vývoji a omezení nebo úplné vyloučení potřeby testů a zkoušek. Dalším významným přínosem je zajištění vyšší bezpečnosti staveb a snížení rizika konstrukčních vad.
Kovové nosné konstrukce jsou významnou částí budov, mostů, skladových objektů a dalších stavebních konstrukcí. Z technologických důvodů jsou prvky kovových stavebních konstrukcí prutové. Prutový prvek má charakter tyče určitého průřezu. Při návrhu nosné konstrukce musí stavební inženýr navrhnout konstrukci tak, aby přenesla zatížení, které na konstrukci působí. Dle stavu techniky se toho dosahuje tak, že se sestaví prutový výpočtový model celé konstrukce zpravidla metodou konečných prvků. Jak je zřejmé osobě znalé oblasti techniky například z literatury
-2K. J. Bathe, Finite Element Procedures, Prentice-Hall, New Jersey, 1996 nebo O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Sixth edition, Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 2005. Tyčové prvky se modelují jako jednodimenzionální, tedy liniové konečně prvkové elementy. Místa, v nichž jsou tyčové prvky spojeny, se nazývají styčníky a jsou v prutovém modelu simulovány nehmotnými uzly. Po sestavení takového modelu se matematicky simulují posuny a pootočení styčníků a z nich následně napětí a vnitřní síly v prutech konstrukce. Potřebné rozměry průřezu tyčových prvků jsou tak stanoveny na základě této simulace.
Následně stavební inženýr přistoupí k navržení a ověření bezpečnosti styčníků. Do styčníků je většinou připojeno více prutových prvků. Výjimku tvoří styčník, kde je konstrukce připojena k základové nebo jiné konstrukci. V takovém případě může být připojen ke styčníků pouze jeden prutový prvek. Z prutového modelu jsou známé koncové síly, kterými prutový prvek působí na styčník. Ve styčníků je nutno vyřešit přenos těchto sil, vzájemné propojení prutových prvků, jejich kolize a interakce. Styčník tak představuje poměrně složitý podsystém a na jeho správném návrhu často závisí bezpečnost celé konstrukce. Prutový model sám o sobě řešení styčníků neumožňuje. Liniové konečně prvkové elementy nejsou schopny postihnout skutečné chování styčníků.
Styčníky kovových konstrukcí se dle stavu techniky řeší pomocí návrhových metod, založených na vzorcích, které jsou odvozeny jen pro vybrané typy styčníků a vybrané typy namáhání jak je uvedeno například v ČSN EN 1993-1-8: Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-8: Navrhování styčníků. Pro simulaci chování libovolného či netypického styčníků je potřeba sestavit výstižnější výpočtový model, který bude zahrnovat působení veškerých obsažených komponentů, kterými jsou jednotlivé prutové prvky, například různé výztuže a jejich spojení pomocí svarů či šroubů.
Toto lze teoreticky realizovat pomocí úplného trojrozměrného konečně prvkového modelu, který ovšem není kvůli vysoké výpočtové a tudíž i časové náročnosti prakticky proveditelný pro konstrukce zahrnující množství propojených součástí.
Další možností je zjednodušení na dvoudimensionální skořepinové konečně prvkové elementy, které budou vzájemně propojeny pomocí uzlů sítě konečných prvků společných několika elementům. Alternativně lze pro simulaci spojení využít interpolačních vazeb, které zajistí přenesení parametrů z uzlů jednoho elementu na uzly druhého elementu a to bez jejich propojení společnými uzly, jak je také detailně popsáno v literatuře citované výše a zmíněno v příkladech uskutečnění vynálezu. Ani jedním z uvedených způsobů ovšem nelze vhodně modelovat množství šroubových
-3spojení, která se vyznačují řadou složitých nelineárních vlastností. Právě šroubová spojení jsou přitom u kovových stavebních konstrukcí vůbec nejpoužívanější.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce zahrnující nahrazení kovových komponentů stavební konstrukce tvarově jednoduššími deskami skořepinových elementů modelovanými pomocí metody konečných prvků tak, že desky zahrnují množství prvků k sobě vázaných uzly, přičemž je zahrnuta první deska obsahující alespoň dva první uzly a druhá deska obsahující alespoň dva druhé uzly, přičemž způsob zahrnuje model pro simulaci kontaktu mezi deskami, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že způsob dále zahrnuje model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení a model pro simulaci axiálního namáhání šroubového spojení, pro přenos silového a deformačního zatížení z prvních uzlů na druhé uzly, přičemž model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení je nelineární.
Další přednosti a výhody tohoto vynálezu budou zřejmé po důkladném přečtení příkladů uskutečnění vynálezu s odpovídajícími odkazy na průvodní obrázky.
Objasnění výkresů
Obr. 1 je příklad styčníku
Obr. 2 je příklad krátkého segmentu z prutového prvku
Obr. 3 ilustruje modelování přenosu zatížení ze šroubu na desku
Obr. 4 je příklad průběhu deformace a síly u předepjatého spoje
Obr. 5 ilustruje axiální namáhání šroubového spoje
Obr. 6 ilustruje subsystém otlačení dříku do desky
Obr. 7 ilustruje smykové namáhání šroubového spoje
Obr. 8 je příklad výsledné nelineární závislosti deformace na síle u smykového modelu
-4Příklady uskutečnění vynálezu
Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle vynálezu vychází z toho, že styčník 1 s částmi připojených prutových prvků 2 bude vyjmut z prutového modelu celé konstrukce, jak je znázorněno na obr. 1. Pouze v případě připojení k základu nebo jiné konstrukci může styčník 1 obsahovat kromě jiných komponentů pouze jeden prutový prvek 2. Z jednotlivých připojených prutových prvků 2 budou do modelu vloženy jen krátké segmenty, například o délce dvou až tří výšek jejich průřezů. Každý segment přebírá z celkového modelu směr, průřez a také zatížení. Celkové zatížení styčníku 1 vytváří rovnovážnou soustavu sil a momentů. Pro zatížení jednotlivých segmentů se použijí síly spočítané v místě připojení prutových prvků 2 ke styčníku 1, tedy v uzlu 3 prutového modelu celé konstrukce. Výpočtový model segmentu se nyní sestaví z desek4dvoudimensionálních skořepinových elementů s využitím metody konečných prvků a to podle tvaru průřezu a střednice segmentu představující přímku vedoucí těžištěm jeho průřezu. Pro vystižení správného chování styčníku je potřeba síly spočítané v uzlu 3 prutového modelu přenést na koncové řezy 5 segmentů na druhé straně od středu styčníku. To se provede tak, že uzel 3 prutového modelu, kde jsou známé vnitřní síly, se těmito silami zatíží a propojí silovými interpolačními vazbami se všemi uzly na hranách desek 4 segmentu na jeho koncovém řezu 5, což je znázorněno na obr. 2.
Interpolačních vazeb, anglicky Multi Point Constrain, se využívá pro vzájemné spojení více uzlů konečných prvků. Na základě vzájemné polohy spojovaných uzlů a znalosti interpolace deformace po konečně prvkové síti lze sestavit kinematické závislosti vzájemné deformace uzlů. Tyto závislosti lze vyjádřit lineární soustavou rovnic.
B.u = p
Kde B je matice kinematických vztahů mezi uzly a u je vektor deformací vázaných uzlů. Tyto přebytečné rovnice se zahrnou pomocí metody Lagrangeových multiplikátorů λ do energetického funkcionálu modelu konečných prvků.
Π= 1 u7 K.u + uT.F + k7 (B.u-p)
Kde Kje matice tuhosti soustavy a F je vektor vnějších zatížení. Minimalizací funkcionálu áfl = 0 se zís|<ají výsledné hledané deformace u. Tyto detaily jsou ovšem zřejmé odborníkovi znalému oblasti techniky.
-5V celkovém prutovém modelu, v němž je spojení realizováno v nehmotném uzlu, jednotlivé segmenty navzájem kolidují a pronikají se. Proto je při tvorbě styčníkového modelu nutno příslušné desky 4 ořezat podle skutečného tvaru styčníku 1. Do styčníku 1 se kromě samotných prutových prvků 2 z konstrukčních a výrobních důvodů běžně připojují další komponenty jako například čelní desky, patní desky a plechy pro připojení příhradových prvků, dále příčné a podélné výztuhy či žebra. Ve styčníkovém modelu metody konečných prvků se proto tyto komponenty také zahrnou a budou obdobně nahrazeny dvojdimenzionálními deskami 4. Každá deska je tak tvořena sítí čtyřúhelníkových nebo trojúhelníkových prvků, jejichž vrcholy se stýkají v uzlech 3.
Jednotlivé desky 4 segmentů i přídavných plechů jsou v reálné konstrukci propojeny. To může být realizováno například nerozebíratelnými spoji v podobě svarů a částečně rozebíratelnými spoji v podobě šroubů nebo připevněním k základové konstrukci pomocí kotevních šroubů. Vzhledem ke známým metodám, které uspokojivě řeší svary i kotevní šrouby, bude dále detailně popsán pouze model šroubového spojení kovových komponentů.
Dle předkládaného způsobu samotné desky 4 propojeny nejsou, což znamená, že žádné uzly 3 jejich sítí nejsou společné. Pro vytvoření modelu styčníku je pak nutné vytvořit model šroubového spojení mezi deskami 4. Šroubový spoj je rozdělen do tří částí. Na dvě propojení desky 4 s modelem šroubu a model šroubu jako takový.
Při modelování přenosu zatížení ze šroubu na desku 4 se vyjde z předpokladu, že zatížení přenášené šroubem se nepřenáší bodově, ale v určité oblasti. Toto lze modelovat jako náhradní spojité zatížení 6 p(x,y) na určité ploše 7 A odpovídající velikosti hlavy šroubu nebo podložky šroubu, jak je znázorněno na obr. 3. Výslednice tohoto spojitého zatížení je shodná s přenášeným silovým zatížením přes šroub. Což lze zapsat:
Fs =ffp(x,y)^A
A
Zároveň pro spojité zatížení 6 musí platit momentová rovnováha. Je-li počátek 8 souřadné soustavy x,y desky umístěn v bodě spojení, pak musí platit:
= JJx.pfx, y).dA , 0 = JJy.p(x, y).dA
A A
Spojité zatížení 6 se rozpočte do uzlů sítě na náhradní zatížení FNi pomocí bázových funkcí
Nj(x,y) elementu konečných prvků.
-6FNí = Jj N, (x, y).p(x, y).dA
A
Zavedeme-li předpoklad že spojité zatížení 6 je lineárním násobkem celkového zatížení Fs a tvarové funkce g(x,y) popisující tvar spojitého zatížení.
p(x,y) = Fs.g(x,y)
Potom platí:
FN, = Fs Jf F,(x,y).g(x,y).dA = FS.B,
A
Rozpočet zatížení ze šroubu do sítě lze zapsat maticově.
F„ = B.E
V dalším postupu se s výhodou vyžije Lagrangeových multiplpikátorů. Nejprve se vyjádří energie sil této vazby. Přidá se deformační souřadnice představující deformaci bodu připojení šroubu us. V rovnici u značí vektor deformací v uzlech sítě desky. Dále platí:
E = Fs(B.u - ms )
Tato energie se přidá do energetického funkcionálu modelu konečných prvků.
Π = u7 K.u + uT.F + Fs.(B.u - u )
Kde K je matice tuhosti soustavy a F je vektor vnějších zatížení. Minimalizací funkcionálu se získají výsledné hledané deformace u. Podmínka minima funkcionálu je splněna pouze tehdy, bude-li platit:
Toto je hledaný vztah mezi deformací bodu připojení šroubu a deformacemi uzlů sítě desky.
Při vyčíslení B, je potřeba spočíst integrál:
= JjF,(x,y).g(x,y).íFí
A
-7Po získání přepisu pro deformaci bodu připojení šroubu do desky 4 lze přistoupit k samotnému modelu šroubu. Z hlediska šroubu se rozlišuje axiální namáhání šroubu a smykové namáhání šroubu. Pro každé z těchto dvou namáhání se definuje závislost mezi relativními deformacemi bodů připojení šroubu a složkami zatížení přenášenými šroubem.
Axiální namáhání šroubu se uvažuje elastoplastické. Velká část šroubových spojů je v praxi předepjatá z důvodu příznivějšího chování předepjatého spoje, jak je znázorněno na obr. 4 ilustrujícího průběh deformace 9 a síly 10. V modelu je třeba stanovit korektní tuhost spoje. Axiální tuhost šroubu je získána z materiálových vlastností a rozměrů šroubu. Jak je zřejmé z obr. 5, šroubový spoj se skládá z tahové větvě, tvořené samotným šroubem 11 a tlakové větvě, tvořené náhradním tlakovým tělesem 12. Na základě rozměrů a materiálových vlastností lze stanovit přímo tuhosti v tahové větvi a tuhosti v tlakové větvi.
Smykové namáhání šroubovým spojem je přenášeno dvěma mechanismy. Buďto třením mezi deskami 4 u předepjatého spoje nebo přes šroub. V prvním případě se obvykle model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení do celkového modelu nezařadí, i když lze využít i kombinaci obou těchto modelů.
Model pro simulaci kontaktu mezi deskami 4 z hlediska geometrie sítě vychází v některých případech ze zajištění koincidence sítě, neboli ze stavu, kdy jsou uzly sítě obou desek 4 přímo naproti sobě. V tomto případě se řeší pouze kontakt dvou uzlů. V případech jiných jsou sítě desek 4 v různých polohách. Pak se model řeší vzájemnou penetrací ploch, čímž se převede v rámci metody konečných prvků problém kontaktu dvou ploch na problém kontaktu dvou uzlů, jak je zřejmé osobě znalé oblasti techniky. Ve všech případech je princip zajištění vazby shodný. Dojde-li k penetraci g kontaktních ploch, je třeba zavést do těchto uzlů kontaktní sílu Ák, aby došlo k minimalizaci penetrace g na přijatelnou hodnotu. Kontaktní úloha je nelineární a v rámci metody konečných prvků se řeší iteračními přístupy. Jedním ze tří základních iteračních postupů je tzv. penalizační funkce. Dojde-li k penetraci, potom se mezi kontaktní uzly zavede velká penalizační tuhost k, která vyvolá kontaktní sílu mezi uzly.
- k dxm
-kg dxc kg
Dalším iteračním postupem je využití Lagrangeova multiplikátoru. Dojde-li k penetraci, předepíše se mezi kontaktní uzly kinematická vazba, která vzájemně váže jejich pohyb jako pohyb tuhého tělesa. Zde se využije metody Lagrangeových multiplikátorů, kdy se zavede další hledaný
-8neznámý parametr Xk, který představuje hledanou kontaktní sílu. Následující iterační předpis minimalizuje penetraci g k nule.
0
0
-1
Posledním iteračním postupem je rozšířený Lagrangeův multiplikátor, který kombinuje výhody obou výše uvedených přístupů. Nezavádí do soustavy rovnic další neznámý parametr Xk a minimalizuje penetraci g k nule. Použije se penalizační tuhost k jiným předpisem iterace.
-k — k dx v m dxc
Následující hodnota Xk pro další iterační krok se spočte následovně:
V druhém případě je smykové namáhání přenášeno přes šroub. Přitom se model smykového namáhání šroubu rozdělí na tři lineárně řazené subsystémy. Subsystém otlačení dříku do desky na obr. 6, který je obsažen dvakrát pro simulaci interakce s každou ze dvou desek a subsystém smykové deformace šroubu na obr. 7. V případě spojování většího množství desek 4 bude obsaženo i více subsystémů otlačení dříku do desky. Tyto subsystémy jsou obecně nelineární a jsou dány rozměry a materiálovými charakteristikami šroubu a desek.
Model otlačení dříku do desky je detailně znázorněn na obr. 6, kde je zřejmé lokální otlačení dříku šroubu do spojované desky. V tomto modelu je dřík šroubu 13 simulován jako tuhý kontaktní element a deska 4 je modelována pomocí elementů pro rovinou napjatost. Materiál desky 4 je uvažován ideálně plastický. Řešením takto postaveného modelu se získá hledaná nelineární závislost deformace 9 na síle 10.
Model smykové deformace šroubu je dán kombinací ohybového a smykového namáhání, jak je znázorněno na obr. 7. Na základě znalosti rozměrů šroubu a jeho materiálových vlastností a dále průběhu posouvající síly 14 a momentu se stanoví závislost deformace 9 na síle 10_šroubu také jako nelineární.
-9Celková smyková charakteristika se stanoví jako celková charakteristika tří sériově řazených nelineárních subsystémů, z nichž dvě představují modely otlačení dříku do desky a jedna model smykové deformace šroubu. Na obr. 8 je uveden příklad takové výsledné nelineární závislosti deformace 9 na síle 10.
Model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení, model pro simulaci axiálního namáhání šroubového spojení a model pro simulaci kontaktu mezi deskami mohou být realizovány pomocí jednoho celkového modelu nebo mohou být rozděleny na množství parciálních modelů řešících jednotlivé fyzikální jevy nebo jejich části.
Po sestavení výpočtového modelu výše uvedeným způsobem se provede standardní nelineární výpočet metodou konečných prvků, který je díky výše popsanému způsobu velmi rychlý. Výsledkem jsou posuny a pootočení všech uzlů sítě. Z těch jsou dopočítána napětí ve všech kovových komponentech, dále například napětí ve svarech, síly ve šroubech a kotevních šroubech a kontaktní napětí mezi deskami a betonovými kotevními konstrukcemi. Tyto výsledky se dále použijí například pro bezpečný návrh dimenzí jednotlivých desek, svarů a šroubů.
- 2^9
-10Seznam vztahových značek styčník prutový prvek uzel prutového modelu deska koncový řez spojité zatížení plocha odpovídající velikosti hlavy šroubu nebo podložky šroubu počátek souřadné soustavy deformace síla šroub náhradní tlakové těleso dřík šroubu posouvající síla
Claims (6)
1. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce zahrnující nahrazení kovových komponentů stavební konstrukce tvarově jednoduššími deskami (4) skořepinových elementů modelovanými pomocí metody konečných prvků tak, že desky (4) zahrnují množství prvků ksobě vázaných uzly, přičemž je zahrnuta první deska (4) obsahující alespoň dva první uzly a druhá deska (4) obsahující alespoň dva druhé uzly, přičemž způsob zahrnuje model pro simulaci kontaktu mezi deskami (4), vyznačující setím, že způsob dále zahrnuje model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení a model pro simulaci axiálního namáhání šroubového spojení, pro přenos silového a deformačního zatížení z prvních uzlů na druhé uzly, přičemž model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení je nelineární.
2. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že model pro simulaci smykového namáhání šroubového spojení obsahuje matematický model jednoho nebo více ze skupiny fyzikálních jevů zahrnující elastické chování šroubu při namáhání ve smyku, plastické chování šroubu při namáhání ve smyku, elastické chování desky v místě kontaktu s dříkem šroubu (13) a plastické chování desky v místě kontaktu s dříkem šroubu (13).
3. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že model pro simulaci axiálního namáhání šroubového spojení obsahuje matematický model jednoho nebo více ze skupiny fyzikálních jevů zahrnující deformační konstantu šroubu, deformační konstantu desky (4) a předpětí šroubového spoje.
4. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje model pro simulaci kontaktu mezi deskami (4), který je realizován silovými vazbami.
5. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje model pro simulaci kontaktu mezi deskami (4), který je realizován deformačními vazbami.
6. Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro přenos zatížení ze šroubu na desku (4) se spočítá náhradní spojité zatížení (6) na ploše hlavy (7) odpovídající velikosti hlavy šroubu nebo podložky šroubu, čímž se získá silová vazba mezi modelem šroubového spojení a uzly sítě spojované desky.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-249A CZ307630B6 (cs) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce |
| US15/303,614 US10824778B2 (en) | 2014-04-14 | 2015-04-10 | Computer-implemented method for simulating behavior of a screw connection between metal components of engineering structures |
| EP25188779.0A EP4668153A3 (en) | 2014-04-14 | 2015-04-10 | Computer-implemented method for simulating behavior of a screw connection between metal components of engineering structures |
| EP15727297.2A EP3134836A1 (en) | 2014-04-14 | 2015-04-10 | Computer-implemented method for simulating behavior of a screw connection between metal components of engineering structures |
| ES15727297T ES2859024T1 (es) | 2014-04-14 | 2015-04-10 | Procedimiento implementado por ordenador de simulación del comportamiento de una conexión por tornillo de componentes metálicos de estructuras de ingeniería |
| PCT/CZ2015/000035 WO2015158315A1 (en) | 2014-04-14 | 2015-04-10 | Computer-implemented method for simulating behavior of a screw connection between metal components of engineering structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-249A CZ307630B6 (cs) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2014249A3 true CZ2014249A3 (cs) | 2015-10-21 |
| CZ307630B6 CZ307630B6 (cs) | 2019-01-23 |
Family
ID=53298064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-249A CZ307630B6 (cs) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10824778B2 (cs) |
| EP (2) | EP4668153A3 (cs) |
| CZ (1) | CZ307630B6 (cs) |
| ES (1) | ES2859024T1 (cs) |
| WO (1) | WO2015158315A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118313078A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-07-09 | 冈田精机(常州)有限公司 | 有限元仿真结合vdi2230的螺钉寿命计算方法及应用方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107066703A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-18 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种舱门结构静强度计算方法 |
| CN109409021B (zh) * | 2018-12-18 | 2022-09-13 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种发动机仿真分析中的螺栓连接方法 |
| CN112507470A (zh) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 深圳市建筑设计研究总院有限公司 | 一种轴心受力构件的加载及预内力计算方法 |
| CN110851924B (zh) * | 2019-10-22 | 2023-05-12 | 广州广电计量检测股份有限公司 | 一种确定螺钉刚度的方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| WO2021180720A2 (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | Simpson Strong-Tie A/S | Methods for selecting, inspecting, and evaluating brackets and their fastening configurations in construction |
| CN111625979B (zh) * | 2020-05-28 | 2023-08-15 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种桩腿插销孔的强度校核加载方法 |
| CN112182798B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-06-21 | 厦门大学 | 一种嵌入板结构的连接构件的网格构建方法和结构 |
| CN112699482B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-05-24 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种发动机集中传载推力销精确应力分析方法 |
| CN113536406B (zh) * | 2021-05-21 | 2024-02-09 | 杭州群核信息技术有限公司 | 板件编辑信息处理方法、装置、存储介质及处理器 |
| CN113868882A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 西安长剑飞控机电有限责任公司 | 固体火箭发动机螺纹强度精确校核方法 |
| CN115098972B (zh) * | 2022-07-05 | 2025-04-15 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 多层结构螺栓连接的建模方法、装置、设备以及存储介质 |
| CN116451547B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-08 | 北京精雕科技集团有限公司 | 机床螺钉结合部分析模型的建模方法、装置和设备 |
| CN118643593B (zh) * | 2024-08-12 | 2024-12-20 | 中国飞机强度研究所 | 一种用于模拟铆钉连接的柔性连接单元构建方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19758122C2 (de) * | 1997-12-20 | 2001-07-26 | Janke Engineering Gmbh | Modulares System zum Verbinden von Stahlprofilen für die Konstruktion von Stahltragwerken |
| SE514921C2 (sv) * | 1999-06-22 | 2001-05-21 | Atlas Copco Tools Ab | Metod för bestämning av optimala värden för skruvåtdragningsparametrar genom driftssimulering |
| US6795840B1 (en) | 2000-08-28 | 2004-09-21 | Infineon Technologies Ag | Method for generating a sequence of random numbers of A 1/f-noise |
| US20060080069A1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-13 | William Fujimoto | System for analyzing fastener loads |
| WO2007022542A2 (en) | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Screen Enclosure Technologies, Llc | Beam and joints for use in screened enclosure and method for designing screened enclosure |
| KR100911167B1 (ko) | 2009-02-26 | 2009-08-06 | 버추얼모션(주) | 내부에 보강체가 포함된 대상체의 가상절점을 이용한 유한요소 모델링 방법 |
| KR101387253B1 (ko) | 2009-04-20 | 2014-04-18 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 성형 시뮬레이션 방법, 성형 시뮬레이션 장치 및 성형 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| EP2490140A1 (de) * | 2010-08-19 | 2012-08-22 | PART Engineering GmbH | Computerimplementierters Verfahren zur Bestimmung des elasto-plastischen, mechanischen Verhaltens von inhomogenen, anisotropen Werkstoffen |
| DE102012210084A1 (de) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Auslegung eines Umformwerkzeuges |
-
2014
- 2014-04-14 CZ CZ2014-249A patent/CZ307630B6/cs unknown
-
2015
- 2015-04-10 EP EP25188779.0A patent/EP4668153A3/en active Pending
- 2015-04-10 ES ES15727297T patent/ES2859024T1/es active Pending
- 2015-04-10 EP EP15727297.2A patent/EP3134836A1/en not_active Ceased
- 2015-04-10 WO PCT/CZ2015/000035 patent/WO2015158315A1/en not_active Ceased
- 2015-04-10 US US15/303,614 patent/US10824778B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118313078A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-07-09 | 冈田精机(常州)有限公司 | 有限元仿真结合vdi2230的螺钉寿命计算方法及应用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4668153A2 (en) | 2025-12-24 |
| US20170032069A1 (en) | 2017-02-02 |
| US10824778B2 (en) | 2020-11-03 |
| EP4668153A3 (en) | 2026-03-25 |
| EP3134836A1 (en) | 2017-03-01 |
| ES2859024T1 (es) | 2021-09-30 |
| CZ307630B6 (cs) | 2019-01-23 |
| WO2015158315A1 (en) | 2015-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2014249A3 (cs) | Počítačově realizovaný způsob simulace reálného chování šroubového spojení kovových komponentů stavební konstrukce | |
| Ju et al. | Three-dimensional finite elements of steel bolted connections | |
| Okumus et al. | Nonlinear finite element modeling of cracking at ends of pretensioned bridge girders | |
| Bui et al. | Enriched Timoshenko beam finite element for modeling bending and shear failure of reinforced concrete frames | |
| Li et al. | A 3D flexure–shear fiber element for modeling the seismic behavior of reinforced concrete columns | |
| Aliabadi et al. | Fracture mechanics analysis of cracking in plain and reinforced concrete using the boundary element method | |
| Aramburu et al. | Parametric modelling of 3D printed concrete segmented beams with rebars under bending moments | |
| da Silva et al. | Nonlinear numerical analysis of prestressed concrete beams and slabs | |
| Qi et al. | Hysteretic behavior modeling of RC walls considering axial-flexure-shear interaction | |
| Santoro et al. | Damage-based RC beam element for nonlinear structural analysis | |
| Abdelrahman et al. | Simulation of thin-walled members with arbitrary-shaped cross-sections for static and dynamic analyses | |
| Fu et al. | Modelling semi-rigid composite joints with precast hollowcore slabs in hogging moment region | |
| Shao et al. | Building constructions calculation models of reinforced concrete using BIM technologies | |
| Martinelli et al. | A 1D finite element model for the flexural behaviour of RC beams strengthened with MF-FRP strips | |
| CN117171864B (zh) | 一种梁结构线性振动预测方法 | |
| Senderovich et al. | Numerical analysis of RC frames under column removal: A review of current methods and development of a reduced-order approach | |
| Morassi et al. | Comparative result between standard requirements and finite element analysis of wood-frame panels | |
| Belega et al. | Effects of axial-shear-flexure interaction in static and dynamic responses of steel beams | |
| Attarchain et al. | Cyclic behavior modeling of rectangular RC bridge piers using OpenSees | |
| Guezouli et al. | A new concept for the contact at the interface of steel–concrete composite beams | |
| Suwal et al. | Nonlinear modeling of beam-column joints in forensic analysis of concrete buildings | |
| Xing et al. | Computational simulation of RC Beam-to-column connections under earthquake loading | |
| Knox | Nonlinear numerical analysis of non-planar rectangular hollow structural section connections | |
| Mohammed et al. | Modelling of bonded post-tensioned concrete cantilever beams under flexural loading | |
| Jia et al. | Seismic application of multi-scale finite element model for hybrid simulation |