工程之角

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欢迎访问 TE Connectivity 的工程之角,在这里,您可以找到帮助您进行推送性、扭矩可施加性和挠性建模的公式和算法。

推送性建模

推送性与管纵向刚度有关,因此算式为:

klong = EA/L


其中

  • klong 是纵向弹簧常数,
  • E 是弹性的模数,
  • A 是横截面面积,
  • L 是导管轴的长度。

为了最大限度提高推送性,klong 必须最大化。
这可以通过多种方式实现:

  • 最大化管的横截面面积。
  • 使用更硬的材料最大化弹性的模数。
  • 减小整体零件长度。

扭矩可施加性建模

扭矩可施加性是测量管扭转刚度的指标,可以使用以下算式建模:

ktorq = GJ/L


其中

  • ktorq 是扭转弹簧常数,
  • G 是剪切模数,
  • J 是惯性的极矩,
  • L 是导管轴的长度

最大化扭矩可施加性可通过最大化扭转刚度值 ktorq 来实现,具体操作包括:

  • 最大化惯性的极矩。对于管,J 的控制方程是:

J= PIE/32 (d4o- d4i)

 

要最大化 J,应最大化外径和壁厚。

  • 使用更硬的材料最大化剪切模数。
  • 减小整体零件长度。

挠性建模

管的挠性或抗挠刚度由以下算式决定:

kflexural = 3EI/L3


其中

  • kflexural 是弯曲弹簧常数
  • E 是弹性的模数
  • I 是惯性的极矩
  • L 是导管轴的长度。

要提高管的挠性,必须最小化抗挠刚度值 kflexural,具体操作包括:
最小化惯性的极矩。对于管,I 的控制方程是:

I = PIE/64 (d4o- d4i)


要最小化 I,必须最小化壁厚:

  • 使用软的材料最小化弹性的模数。
  • 增加整体零件长度。

 

但是,挠性并不是抗扭结的度量。实验数据表明,ID/OD 比例小的管性能优于 ID/OD 比例高的管。也就是说,壁厚的管较壁薄的管有更好的扭结性能。

工程师的计算器

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