応用機械工学ジャーナル

概要

応力集中係数を低減するねじ締結部品の設計と最適化

ゴビンドゥ N、ジャヤナンド クマール T、ヴェンカテシュ S

ボルトとナットは、機械や構造アセンブリでの一時的な締結に使用され、アセンブリ内の個々の部品の動きを制限する重要な役割を果たします。約10〜20％のファスナーが、さまざまな設計、サイズ、強度レベル、および材料で、複雑な機械システムで多様な用途に使用されています。ねじ付きファスナーの不均等な荷重分布は、応力集中による疲労破壊を引き起こします。この論文では、ボルトとナットに溝を追加、ナットに段を追加、ボルトに溝の有無にかかわらず、および縮小直径にテーパーを追加、ナットに溝を追加、ボルトに溝を追加などのさまざまな対称モデルについて、バットレスおよびACMEねじの応力分布を3Dで設計し、応力集中を減らすために開発された2Dモデルから解析および検証しました。この研究の目的は、バットレスおよびACMEボルトとナットの設計変更を定量的に比較し、設計方法を効率的に改善して応力集中を減らすことです。