Trochę się spóźniłem, ale rzeczywiście tylko część "zewnętrznego" wysiłku ciągnącego znajduje odzwierciedlenie w poddanej naprężeniu wstępnemu. Nazywa się to filtrowaniem: część siły zewnętrznej jest przekazywana w określonej proporcji (współczynnik filtrowania) i symulacja ma to uwzględniać. Dlatego normalne jest, że siła rozciągająca w jest większa niż naprężenie wstępne przy obciążeniu zewnętrznym. Rzeczywiście, proporcja otrzymanych wynosi około dziesięciu %, o ile nie ma oderwania, jak słusznie zauważyłeś.
Jeśli wprowadzisz PT 10 000 N i siłę zewnętrzną 3000 N, powinieneś zatem uzyskać wysiłek rzędu 10 300 N. W zależności od rodzaju i wielu innych warunków jest różnie, ale współczynnik filtrowania związany z Twoim połączeniem śrubowym możesz wywnioskować samodzielnie w zależności od efektu końcowego ;)
Wydaje mi się, że to dodatkowe naprężenie jest bardzo ważne, ponieważ mogą być wstępnie naprężone do 85% ich granicy plastyczności przez samo dokręcenie. Zależy to od warunków dokręcania (współczynnik tarcia na gwintach i pod + dyspersja spowodowana medium zaciskowym, co może być bardzo ważne). W rzeczywistości niekontrolowane lub zbyt duże przepięcie może doprowadzić do granic możliwości.
Radzę więc nie kierować się momentem obrotowym, a raczej naprężeniem wstępnym w parametrach definicji łącznika śrubowego, jeśli to znasz. Z doświadczenia działa to całkiem nieźle: ze swojej strony zawsze wykonuję 2 obliczenia, jedno z maksymalnym napięciem wstępnym, a drugie z minimalnym napięciem wstępnym, biorąc pod uwagę różne dyspersje (zgodnie ze znormalizowaną metodą). Model łącznika śrubowego jest wykonany w taki sposób, że osiowe naprężenie wstępne generuje również moment skręcający: w wynikach naprężeń można sprawdzić, czy naprężenie skręcające powstające w łączniku śrubowym bez dodatkowego obciążenia zewnętrznego odpowiada naprężeniu skręcającemu wprowadzonemu przez moment dokręcania (dzięki zależności Kellermanna).
Możesz więc sprawdzić:
- Minimalne naprężenie wstępne: aby Twój zespół nie ślizgał się pod obciążeniem
- Maksymalne naprężenie wstępne: aby się nie złamały
Oczywiście najlepiej jest zacząć to ręcznie, ponieważ daje to 2 równania, które są na ogół dość proste. Ale gdy geometria jest zbyt złożona, obliczenia analityczne stają się stosunkowo surowe lub nawet niemożliwe, ponieważ bardzo trudno jest uwzględnić odkształcenia części.