SR1: Bolt Calculation Software
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SR1: Bolt Calculation Software for High-Stress Bolted Joints. 특징 : Bolted Joint Design Analysis 를 위한 가장 실체적인 Windows ™ 용 소프트웨어 VDI 2230 표준 연산을 보충 . 개선한 현존하는 가장 정교한 연산 및 평가 시스템 보다 쉽게 새로운 혹은 기존의 볼트 체결 모델화를 통해 클램핑 힘 , 토오크 , 및 회전각을 평가 하도록 함 실험적인 테스트 결과에 의해 지적되는 보울트 체결 설계 변경을 신속히 평가함.

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특징 : Bolted Joint Design Analysis 를 위한 가장 실체적인 Windows ™ 용 소프트웨어

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Presentation Transcript


Bolted joint design analysis windows

SR1: Bolt Calculation Software

for High-Stress Bolted Joints

특징 :

  • Bolted Joint Design Analysis를 위한 가장 실체적인 Windows™용 소프트웨어

  • VDI 2230 표준 연산을 보충.개선한 현존하는 가장 정교한 연산 및 평가 시스템

  • 보다 쉽게 새로운 혹은 기존의 볼트 체결 모델화를 통해 클램핑 힘, 토오크, 및 회전각을 평가 하도록 함

  • 실험적인 테스트 결과에 의해 지적되는 보울트 체결 설계 변경을 신속히 평가함

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Bolted joint design analysis windows

SR1+는 높은 응력을 받는 볼트 체결에 있어서 현존하는 가장 정교한 연산을 기반으로 한다는 VDI2230을 더욱 보강하여 제작된

소프트웨어입니다. 이는 집중 혹은 편심 변형률과 하중을 갖는 볼트 체결에 사용됩니다.

설계된 데이터로부터 볼트 체결 요소들에 대한 스케일 도면 산출과 여러 가지 중요한 그래프 및 다이어그램들을 그래픽으로 보여줍니다. 이 출력결과들은 모든 각도에서의 조립상태를 보게 할 뿐만 아니라,

회전각도에 따른 클램프 힘, 볼트 스트레치, 항복점, 안전율.. 등과

같은 중요한 요소들을 평가할 수 있도록 합니다.

SR1+는 누가 사용해야 할까요?나사를 조여 조립하는 모든 엔지니어링, 설계, 테스트, 측정, 및 제어와 관련한 모두에게 SR1+는 "필수보유(must have)" 도구 입니다.

엔지니어,교수,기술지도자,학생 모두는 SR1+가 볼트 체결 엔지니어링, 설계 및 해석에 있어서최상의 기술가이드임을 알게 됩니다.

SR1+로 그들은 기존의 모든 설계를 재평가할 수 있을 것이며, 지난 경험과 함께 더욱 신뢰성 있는 새로운 설계를 창출하기 위해 이 정보를 사용할 수 있습니다.

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Bolted joint design analysis windows

  • SR1 Conformity Declaration (for ISO 9001)

  • - SR1용 연산에서 사용되는 공식과 값들은 VDI 2230에 따릅니다.

  • - Thread strip의 연산은Dose formula에 따릅니다. (Aux.Image SR1E-017 참조)

  • - Safety Factors의 연산은 Aux.Image SR1E-020와 같습니다.

  • - 연산예제들은 VDI 2230 에 바탕하는 자료들입니다.

  • ※ Dose formula를 비롯한 그 밖의 모든 기술자료들은 www.gopion.com의 소프트웨어 소개 및 자료실 참조바람!

  • SR1+ (Bolted-Joint Design Software) 개발자 :

  • Dipl.-Ing. Fritz Ruoss, Managing Director of HEXAGON (Germany)

  • Ralph Shoberg, CEO of RS Technologies (USA)

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Bolted joint design analysis windows

SR1의 사용법 :

Pre-Dimensioning (예비연산)

첫 번째로, 하중량과 타입, 그 적용, 그리고 조임 방식(tightening method)의 입력에 따라 시스템은 서로 다른 볼트직경 및 강도 클래스의 조합을 연산하여 사용자가 선택하도록 추천합니다.

보울트, 나사산, 너트에 대한 데이터베이스

두 번째로, 볼트와 너트를 정의합니다.

SR1+는 볼트, 너트, 및 나사산의 크기와 타입에 대한 광범위한

데이터베이스를 포함합니다. 표준 데이터베이스는 보편적으로 사용되는 미터계 및 인치계의 볼트 타입과 치수들에 대한 정보를 포함합니다(M1.6 ~ M160 까지, 0 - 80 부터 4” – 4 까지 범위).

사용자는 특수규격의 패스너를 데이터베이스에 추가할 수 있으며, 얼마든지 새로운 볼트 타입을 정의할 수 있습니다.

또한, 조임계수(Tightening factor)와 공구 정밀도 차이 등을 통합 데이터베이스로부터 얻을 수 있습니다.

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클램핑 요소(Clamping Parts)세 번째로, 10개까지의 클램핑 요소들에 대한 치수, 소재, e-Modulus, 및 허용 표면압을 자유롭게 정의할 수 있습니다.

소재 데이터베이스는 사용자의 요구에 맞도록 추가적인 소재 및 관련 인자들을 포함하도록 추가할 수 있습니다.

숙련된 사용자는 SR1+ deflection 연산수정 과 FEA 연산 및 torque-angle signature measurements 보충을 위해 클램핑 요소들로 특별한 효과를 생성할 수도 있습니다.

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마찰계수(Friction Coefficients)네 번째로, 마찰계수를 입력하는데, 데이터베이스 혹은 실험적인 테스트로부터 파생된 것 중에서 선택할 수 있습니다.

Thread, head seat, 및 seam 에 대한 가장 중요한 마찰계수를

통합된 SR1+ 데이터베이스로부터 사용할 수 있습니다.

사용자는 실험적인 결정에 바탕한 새로운 소재의 조합을

포함하도록 마찰계수 DB를 추가할 수 있습니다.

그러한 테스트는 DIN 946에 따른 테스트를 수행하는

패스너 연구 테스트용 장비인 미국 RS Technologies의

LabMaster Model 9504 등을 사용합니다. 그리하여,

주어진 볼트 체결에 대한 torque-angle signature는

마찰효과의 균등함을 검증하도록 사용되어질 수 있습니다.

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하중 정의 (Load)다섯 번째로, 하중 및 관련계수들에 대한 정의를 합니다.

주제어 위에 마우스 커서를 위치하면 나타나는 도움말과도움그림(Aux. Image), 시스템의 추천 값을 활용합니다.

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어셈블리 방법(Tightening)최종적으로, 어셈블리 과정의 산란계수(scatter factor)를 명시합니다. 특정한 타입의 tooling은 다른 것들보다 훨씬 큰 양의 산란을 초래합니다. Tooling관련한 scatter양은 critical bolted joint를 분석할 때 중요 요인이며, SR1+는 사용자가 관련 데이터베이스

를 설정하고 추가하는 것을 쉽게 하도록 합니다.

온도설정(Temperature)

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편심적용(Eccentric Application)

힘의 편심 적용인 경우에는 그에 따른 조건을 입력합니다

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플랜지연산 (Flange calculation)

SR1+ 는 플랜지에 걸리는 힘, 굽힘모멘트 및 토오크로부터 단일 볼트체결에 대한 최대하중을 연산합니다.

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Data Outputs

설계가 완료되면, 사용자는 SR1+에 의해 제공되는 다양한 그래픽선도 및 프린트 출력물들을 얻게 됩니다.

안전계수(Safety Factors)아마도, SR1+의 가장 중요한 출력결과는 thread strip, embedment, bolt stretch, 기타.. 에 대한 안전계수 평가일 것입니다.

안전계수에 대한 사려 깊은 검토는 어셈블리에 있어서 어떤 중대한 결함의 존재를 밝혀줄 것입니다.

M-Alpha 와 F-Alpha Diagrams

SR1+에서 VDI 표준에 추가된 내용 중 가장 중요한 두 가지로는M-Alpha (torque vs. angle) 및 F-Alpha (clamp force vs. angle) 선도 입니다. 이들은 탄성 원점에서 회전 시작각도 함수로써의토오크 혹은 클램핑 힘을 보여줍니다. 탄성원점은 시작하는 토오크 레벨로 복귀하는 preload 지점에서의 인장커브의 접선을 프로젝트 함으로써 위치되어 집니다. 탄성원점의 위치가 중요한데, 왜냐하면 체결 장력이그 지점으로부터의 회전각도에정비례하기 때문입니다.M-Alpha 와 F-Alpha다이어그램의 상관성은 체결 완전성을 평가할 수 있도록 합니다.

이들 선도는 또한 체결 요약정보를 보여줍니다. 이는 패스너 크기와 등급, 마찰계수,마찰계수와나사 피치로부터의 입력에 바탕한 K에 대한 연산 값들을 포함합니다.

또한,나사 스트립 및 헤드아래 끼인 물체와 같은 중요 설계 고려사항들에 대한 임계 안전율(critical safety factors)을

표현합니다.

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NOTEM-Alpha 및 F-Alpha다이어그램은 RS Technologies, Ltd 에서 개발된강력한 torque-angle signature analysis methods를제공하도록 하기 위해 SR1+에 포함 되었습니다. 이들은 Model 9504 LabMaster와 같은 패스너 테스트 장비에 의해 제공되는 동등한 다이어그램들과 연계되어질 수 있습니다. 이들은기존의 VDI 2230분석도구에 강력하고 주요한 실체적인 요소들을 추가합니다.

Load Extension Diagram설계가 완료된 후에는, 어셈블리 혹은 작업 상태에 대한하중-신장선도(load extension diagrams)를 디스플레이 혹은 프린트할 수 있습니다. 이들 다이어그램은 볼트의 신장 및 클램프 요소의압축을 보여줍니다.이음도형을 simulate하는 클램프 되는 파트들의spring rate 및 강성(stiffness)은 10개까지의 사용자가 정의할 수 있는 원통 혹은 디스크에 의해 평가되어 집니다.

Printouts모든elastic compliances, forces, loads, 그리고 tightening 모멘트들이 연산되어진 다음에는 모든 데이터는 스크린상에 디스플레이,프린터 출력, 혹은 파일로 저장됩니다. 또한, 각종 도면 및 선도들에 대한 그래픽 결과들은 DXF/IGES 파일로 출력가능 합니다.

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Traceability 제공SR1+는 ISO9000 및 QS9000 등에서 요구하는 완벽한 근거자료를 위해 중요한 볼트체결설계용 문서들을 제공합니다.

SR1+는 설계연산을 검증하기 위해 실험적인 측정과 함께 보충 되어져야 하는 설계 가이드라는 점을 주지하는 것이 중요합니다.

개개의 사용자는 각각의 특정한 어셈블리에 대해 얻어진 실체적인 tightening 결과들을 독립적으로 검증해야만 합니다.

소재강도와 마찰계수 및 중요 치수들은 설계가정에 상응하는 실체적인 실습을 확실히 하도록 문서화 되어져야 합니다.

CAD InterfaceSR1+은 볼트, 클램핑 피스, 와셔, 너트를 포함하는 볼트체결에 대한 스케일 도면을 생성합니다.

도면과 데이터는 DXF/IGES 파일로 저장되어 CAD시스템에 전달 됩니다.

Help SystemSR1은 부정확한 치수 혹은 인자들인 경우에는 유용한 설계 제안을 제공합니다.

설계과정에서 발생하는 에러에 대한 설명과 해법을 제안하는 적합한 메시지가 디스플레이 됩니다.

[ 예 ] REMARKS, WARNINGS AND ERROR MESSAGES

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p perm. clamp.plate 1 ! (S= 0.36)

Origin : 클램핑 피스간의 압력이 p perm 보다 큼.

Remedy : 단면적을 증가하거나 혹은 보다 높은 p perm을 갖는 소재를 선정할 것.

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Error : m<mmin Fv (S=1.04)

Origin : 나사산이 스트립 될 것임! 나사로 조여질 깊이가 너무 작음.

Remedy : 더 긴 볼트 선정 및 dead hole에서 나사산 코일을 더 증가할 필요성 있음.

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Warning: m<mmin Rp (S=0.85)

Origin : 나사산이 스트립 될 것임! 나사로 조여질 깊이가 너무 작음.

Remedy : 더 긴 볼트 선정 및 dead hole에서 나사산 코일을 더 증가할 필요성 있음.

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