ボルト締結ジョイントの解析は、いくつかの確立された解析手法を使用して実行されます。結合時に、これらの手法は複合材料ジョイントのサイズ設定に必要な初期応力計算を行うための効率的な方法を示します。
- 荷重分担計算は、(1 つ以上ある場合に)どのボルトが最大軸受荷重を支えるかを判断するために行われます。このボルトが重要なボルトとして識別されます。
- この重要なボルトの位置を中心とした 2D 応力フィールドが、応力関数を使用して決定されます。
- ボルト締結ジョイントの強度は、特性長および点応力方式が特性カーブと組み合わされて使用され、予測されます。
- 2D 応力フィールドは、Yamada-Sun 破損基準と予測されるジョイント破損荷重を使用して、特性カーブに沿って評価されます。
仮定と制限事項
解析手順を簡略化するためにいくつかの仮定が行われます。
- ボルトは摩擦のないピンとみなされます
- ボルトとボルト穴の間に間隔はありません
- ボルトは曲がらず、考慮される締付力がないとみなされます
- 全体の分散エッジ荷重は、中心に適用される集中した力としてボルトにかかります
- 厚さ方向の効果は考慮されません
- 解析は、積層の直交異方性材料特性を使用して、積層レベルで行われます
- 単層または構成レベルの応力は考慮されません
- 重要なボルトの周囲の 2D 応力フィールドは、積層プレートが無限幅であるという前提の元で計算されます
- Tan によって提唱される有限積層幅の影響を含めるために、ジョイントの予測される強度に有限幅補正係数が適用されます
以下の場合には解析が停止します。
- e/d < 0.5
- w/d < 2 (結果を得ることはできますが、信頼性がありません)
- 皿穴の深さが積層の厚さより深い
- 等方性プレートのみがジョイントで使用されます