Làm thế nào để tôi mô hình tốt nhất một mô-men xoắn được áp dụng trên một đường không xuyên tâm?

Tôi đang tìm cách sử dụng FEA (cụ thể là Mô phỏng Creo) để tạo lại kết quả kiểm tra cường độ tĩnh trên một phần mà công ty tôi sẽ thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. Bởi vì kết quả trong phòng thí nghiệm là kết quả mà chúng tôi sẽ sử dụng để xác định tiện ích và khả năng của bộ phận, tôi đang thực hiện việc này chủ yếu như một bài tập, để tăng cường các kỹ năng FEA của tôi và để xem mức độ gần với thực tế tôi có thể nhận được kết quả của phân tích để được.

Vì một vài lý do khác nhau (ghi quyền truy cập vào tệp mô hình, điều tra chức năng bu lông của Creo, ứng dụng tải thực tế hơn) Tôi đang cố gắng mô hình hóa một phần của giá kiểm tra ngoài phần quan tâm. Bản thân bộ phận này có một mặt bích với một mẫu bu lông như một phần của thiết kế của nó, và chúng tôi đang sử dụng mẫu bu lông đó để gắn nó vào một bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi sẽ gắn vào đầu ra của động cơ, với mô-men xoắn được áp dụng thông qua một phím nằm giữa bộ chuyển đổi và đầu ra của động cơ.

Dưới đây tôi có một hình ảnh của các phím trong bộ chuyển đổi cho rõ ràng. Phần quan tâm được gắn vào mặt sau của bộ chuyển đổi này, khóa khớp với toàn bộ chiều dài của rãnh khóa và bộ chuyển đổi kết nối với đầu ra của đế thử nghiệm bằng bốn lỗ bu lông lớn hơn (những lỗ này không truyền bất kỳ mô-men xoắn đáng kể nào, họ chỉ đơn giản là giữ lắp ráp lại với nhau.)

Vấn đề của tôi là xác định cách tốt nhất để mô hình hóa tải trọng áp dụng trên các bức tường của rãnh then. Trực giác của tôi nói với tôi rằng tải sẽ thay đổi dọc theo chiều dài của rãnh, vì thứ chúng ta thực sự áp dụng là một mô-men xoắn được phân phối trên toàn bộ phím.

• $T=r \times F$

• Ngoài ra, tôi có hai hệ tọa độ được xác định, Cartesian tiêu chuẩn và một hệ hình trụ có trục z đi qua lỗ trung tâm của bộ chuyển đổi như bạn mong đợi. Việc áp dụng tải trong một hệ tọa độ hay hệ thống khác sẽ làm thay đổi đáng kể kết quả, và liệu có thích hợp hơn không? Phương trình lực phân tán sẽ dễ xác định hơn trong một hệ tọa độ?

Tôi sẽ bỏ qua thực tế rằng các rãnh then làm cho các lực thực tế hơi lệch khỏi trung tâm ít nhất là khi tự tính toán các lực. Các lực lượng có thể được đặt tại vị trí thực sự của chúng sau khi chúng được tính toán.

Tôi cũng sẽ giả định rằng tải được phân phối liên tục từ trung tâm đến cạnh bên ngoài. Điều này giả định rằng khóa được gia công với dung sai đủ chặt (hoặc làm chệch hướng / biến dạng đủ) để cân bằng phân phối. Điều này cũng giả định rằng một lượng xoay nhất định sẽ tạo ra nhiều lực hơn ở các điểm cực trị của phím so với tại tâm (trong đó nó bằng không).

Từ đó, vấn đề tìm ra lực tối đa trên mỗi đơn vị chiều dài ở cuối.

$P = \frac{1}{2}\frac{T}{\frac{2}{3}R} \\ and \\ P = \frac{1}{2}R *w_\text{max}\\ gives:\\ w_\text{max} = \frac{T}{\frac{2}{3}R^2}$

Khi tôi đã trải qua điều này, tôi có cảm giác khó chịu rằng tôi đang thiếu điểm của câu hỏi của bạn, vì vậy hãy cho tôi biết nếu tôi bỏ lỡ nó.

Cũng lưu ý rằng tôi đã quen làm việc với các mô hình trong đó các chi tiết tốt hơn của vị trí tải chính xác không ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng, vì vậy tôi có thể đưa ra các giả định không chính xác cho mô hình của bạn.