필렛 처리 된 모서리의 피로 저항 - 설계 세부 사항


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그래서, 저는 위에서 플레이트에 하중을 가하는 상황이 있습니다. 플레이트에는 더 큰 강철 블록 (즉, 레이어가없고 모든 것이 균질합니다)을 밀링하여 만든 단계가 있습니다. 기존 공학적 지식에 따르면 필렛 반경을 늘리면이 플레이트 내에서 갑작스러운 EI 변화에 대해 더 나은 피로 성능을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 더 큰 필렛은이 플레이트가지지하는 항목 (이 경우 밀링 된 영역에 맞음)이 코너가 얼마나 날카로운 지에 대한 제한 요소가된다는 것을 의미합니다. 필자는이 상황에서 사용할 수있는 필렛 (fillet) 디자인이 필자의 피사체가 가공 된 영역에 꼭 맞는 방식으로 손상되지 않으면 서 피로 성능을 향상시킬 수 있는지 여부를 알고 싶습니다. 저는 첨부 된 스케치에 몇 가지 다른 버전을 제안했으며, 어떤 것이 가장 좋은 것인지 이해할 수 있도록이 분야에 정통한 사람을 원합니다. 이유는 무엇입니까? 감사! ![enter image description here ] 1


피로 균열이 있습니까? 이것이 실제 문제인지는 언급하지 않습니다. 균열이 보이지 않는다면 과도하게 생각하고 (과잉 복잡해질 수 있습니다.)
hazzey

따라서 플레이트의 힘이 수직, 수평 또는 양쪽에 적용됩니까? 수직력은 필렛을 필요로하지 않아야하며 수평력은 필렛 주위의 질량에 의해 처리되며 필렛과는 무관합니다. 과도하게 생각하고 지나치게 복잡하게 만드는 가능성에 동의합니다.
fred_dot_u

@hazzey 네, 우리는 균열이 있습니다. 접시는 솔기 부분에서 모두 깨끗한 6 조각으로 나뉩니다. 피로감이 확실한데, 그렇지 않은 경우 절단 선을 따라 똑바로되어서는 안됩니다. 이 시점에서 골절 분석을 할 기회가 없었지만, 우리가 할 수있는 기회가있을 때 피로감을 느낄 것입니다.
Isa

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@fred_dot_u 수직력.하지만 당신의 평가에 동의하지 않습니다. 하중 하에서 구부러지면 피로 문제가 생깁니다. 귀하의 정보를 위해 우리는 일반적으로 4T 이상의 충격력 요소로 20T 하중을 말하고 있습니다. 일반적으로 평균로드는 약 40T이며, 160T는 최대 스파이크입니다. 약 12MM 사이클에서 16MM 사이클을 목표로합니다.
Isa

답변:


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나는이 목적을 위해 사용 된 '롤리팝 커터'를 보았고, 측면으로 한 번지나 갔다 (옵션 B에 가장 가깝다). 생크의 두께는 완벽하게 정사각형 인 바닥 슬롯이 아니라 문제의 인스턴스에서 충분하다는 것을 의미합니다.

아래 이미지는 커터 유형을 보여줍니다.

enter image description here

그리고 문제의 프로필 :

corner undercut radius

언더컷 반경을 추가하는 방법은 해당 코너에서 응력 집중 계수를 대폭 줄임으로써 부품의 피로 수명을 확실히 향상시킵니다.

이것이 해로운 영향을 미쳤다는 것을 상상할 수있는 유일한 상황은 벽 부분이 충분히 얇아서 추가 재료를 제거하면 관련된 힘 (그림 참조)이 너무 얇아 지지만 원본 질문의 스케치에서 볼 수 있습니다. 나는이 사실이 매우 의심 스럽다.

thin wall undercut to leave not enough material

이것이 '완벽하게 정사각형 구석'으로부터의 아주 작은 잔류 간섭을 남겨 두는 점에 유의할 가치가 있지만, 제 응용 분야에서 짝짓기 부분이 여기에서 문제를 일으킬만한 크기가 아니 었습니다. 또한, 그것은 모든 측면에 완전히 둘러싸여있었습니다 (이러한 그림은 단면도입니다). 롤리팝 커터는 (전혀) 뛰어 들지 않으므로 오른쪽 그림과 같이 아래쪽으로 자르기는 측면 (위의 경우가 아닌)에서 공작물을 입력 할 수 있거나 파일럿 슬롯이 밀링 된 경우에만 가능합니다 먼저 작은 엔드 밀로 아래쪽으로 이동합니다.

interference issue


좋아, 어떤 정보가 필요해? 정말 큰 반지름을 가진 그루브를 만드는 것이 실제로 피로 성능을 향상시키는 지 여부를 설명하는 사람이 있는지, 또는 시도해 볼 가치가있는 것보다 더 많은 쟁점을 야기하는지 여부를 설명하기를 바랍니다. 그리고 네, 제조 비용은 중요하지만 응용 프로그램만큼이나 중요합니다. 비용은 관련이 있으며이 질문의 목적을 위해이 요소를 제쳐두고 싶습니다 (우리는 장기적으로 안락한 좋은 솔루션을 제공 할 때 그 관점에서 볼 것입니다).
Isa

위의 수정 내용보기 :
Jonathan R Swift

롤리팝이 옆쪽에 반원의 애드온이있는 평평한 바닥이 될 수없는 이유가 있습니까?
joojaa

이유는 없지만 생각하지는 않지만 '볼'유형은 표준 커터입니다. 공작물 측면에서 접근 할 수 있다면 오른쪽 아래 이미지가 가능하며 가장 간단한 옵션입니다.
Jonathan R Swift

실제로 도움이 될 커터 공구 스케치 직후에 여러분과 같은 상처가 있음을 나타내는 연구 지원이나 교과서 자료가 있습니까? 사이드 컷이 실제로 제작하기 쉽도록 제조 통찰력을 고맙게 생각합니다!
Isa
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