[PYTHON] Formeln und Funktionen (entsprechend aktualisiert)

Hier ist eine Zusammenfassung der Formeln, die in der mechanischen Konstruktion verwendet werden. Die Formel ist in Latex geschrieben, damit Sie sie kopieren können. Außerdem werden Ausdrücke und Parameter in Python geschrieben, damit sie verwendet werden können. Ich möchte auch ein Bild

Berechnung des Schraubenmoments und der Axialkraft

T=\frac{F}{2}(\frac{d_2}{\cos \alpha}\mu_{s}+\frac{P}{\pi}+d_{W} \mu_{W})

F=\frac{2T}{\frac{d_2}{\cos \alpha}\mu_{s}+\frac{P}{\pi}+d_{W} \mu_{W}}

d_{W} = \frac{2(d_0^3-d_h^3)}{3(d_0^2-d_h^2)}

`jikuryoku.py`


paramater_dict= paramater_dict= {
    'F':['Axialkraft des Bolzens','N'],
    'P':['Tonhöhe','mm'],
    'T':['Drehmoment','N ・ mm'],
    'd2':['Effektiver Durchmesser der Schraube','mm'],
    'dW':['Äquivalenter Reibungsdurchmesser','mm'],
    'α':['Halber Fadenwinkel (normalerweise 30 °)','°'],
    'μW':['Sitzreibungskoeffizient',''],
    'μs':['Reibungskoeffizient der Schraubenoberfläche',''],
    'd0':['Außendurchmesser der Sitzfläche verschrauben','mm'],
    'dW':['Äquivalenter Reibungsdurchmesser','mm'],
    'dh':['Lochdurchmesser','mm']
    }

import math
F = 10
P = 10
d2 = 10
dW = 10
α = 30
μW = 10
μs = 10
d0 = 15
dh = 12

T=F/2*(d2/math.cos(math.radians(α))*μs+P/math.pi+dW*μW)
F=2*T/(d2/math.cos(math.radians(α))*μs+P/math.pi+dW*μW)
dW=(2*(d0**3-dh**3))/(3*(d0**2-dh**2))
print(T)
print(F)
print(dW)

Den Balken biegen

Einfache Unterstützung verteilter Last

M_{\max }=\frac{w l^{2}}{8}

\delta_{\max }=\frac{5 w l^{4}}{384 E I}

`mage_1.py`


paramater_dict= {
    'Mmax':['Maximale Biegespannung','MPa'],
    'l':['Strahllänge','mm'],
    'w':['Verteilte Last','N/mm'],
    'E':['Elastizitätsmodul','MPa'],
    'I':['Sekundäres Schnittmoment','mm4'],
    'δmax':['Maximale Durchbiegung','mm']
    }

l = 200
w = 15
E = 200
I = 10000

Mmax=(w*l**2)/8
δmax=(5*w*l**4)/(384*E*I)
print(Mmax)
print(δmax)

Strahlungswärmeübertragung

q=\varepsilon \cdot E_{G} \cdot \sigma A (T_{1}^{4}-T_{2}^{4})

`radio.py`


paramater_dict= {
    'A':['Bereich','m2'],
    'EG':['Faktor anzeigen',''],
    'T1':['Hochtemperaturseitentemperatur','K'],
    'T2':['Niedrigtemperaturseitentemperatur','K'],
    'q':['Wärmeübertragungsmenge','W'],
    'ε':['Strahlungsrate',''],
    'σ':['Stephan-Boltzmann-Koeffizient','W/m2 ・ K4'],
    }

A = 1
EG = 1
T1 = 1273
T2 = 273
# q = 
ε = 0.9
σ = 5.669*10**-8 #Konstante

q=ε*EG*σ*A*(T1**4-T2**4)
print(q)

Durch thermischen Aufprall erzeugte thermische Belastung (unendliche Platte)

Beim Abschrecken (beim Abschrecken liegt die maximale Zugspannung auf der Oberfläche, ist also schwerwiegend) Im Falle einer schnellen Erwärmung wird die maximale Zugspannung im Inneren erzeugt, so dass sich ein Spielraum von der folgenden Formel ergibt.

Aussteller: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsms1963/32/357/32_357_683/_pdf

\sigma=\frac{E \alpha \Delta T}{1-\nu} \cdot \frac{1}{1.5+3.25 / \beta-0.5 \exp (-16 / \beta)}

`thermal_shock.py`


import math
paramater_dict= {
    'E':['Elastizitätsmodul','MPa'],
    'ΔT':['Temperaturunterschied zwischen Innen und Außen','K'],
    'α':['Linearer Ausdehnungskoeffizient','/K'],
    'β':['Bio-Nummer',''],
    'ν':['QUERKONTRAKTIONSZAHL',''],
    'σ':['Thermische Belastung','MPa'],
    }

E = 200
ΔT = 10
α = 0.00005
β = 2
ν = 0.3

σ=(E*α*ΔT)/(1-ν)*1/(1.5+3.25/β-0.5*math.exp(-16/β))
print(σ)

Bio-Nummer

\beta=\frac{b h}{k}

`bio.py`


paramater_dict= {
    'b':['Repräsentative Länge(Plattendicke)','m'],
    'h':['Wärmeübertragungsrate','W/m2K'],
    'k':['Wärmeleitfähigkeit','W/mK'],
    'β':['Bio-Nummer',''],
    }

b = 0.005
h = 500
k = 5

β=(b*h)/(k)
print(β)

Formel zur Wärmeübertragung

Kontaktbedingungen der thermischen Analyse (CAE)

Formel zur Berechnung der Kontaktbedingungen (Kontaktwärmeübertragungsrate) für die thermische Analyse (CAE)

Kontaktbedingungen bei Oberflächendruck (Tachibana-Formel, z. B. bei Verbindung mit Schrauben) Stichwort: Kontaktwärmebeständigkeit Tachibana-Formel Wärmekontaktleitfähigkeit Kontaktwärmeübertragungsrate

Bitte beachten Sie, dass es eine Vielzahl von Anwendungen gibt! (0,5 <P <10 MPa) $ \mathrm{K}=\frac{1.7 \times 10^{5}}{\frac{\delta_{1}+\delta_{0}}{\lambda_{1}}+\frac{\delta_{2}+\delta_{0}}{\lambda_{2}}} \times \frac{0.6 \mathrm{P}}{\mathrm{H}}+\frac{10^{6} \lambda_{\mathrm{f}}}{\delta_{1}+\delta_{2}} $

`Contact_Conductance.py`


paramater_dict= {
    "K":["Kontaktwärmeübertragungsrate des Kontaktteils","W/m2K"],#Geben Sie diesen Wert als Kontaktbedingung in die thermische Analyse ein
    "δ1":["Oberflächenrauheit des Materials 1","μm"],#Ra :Mittellinien durchschnittliche Rauheit
    "δ2":["Oberflächenrauheit des Materials 2","μm"],#Ra :Mittellinien durchschnittliche Rauheit
    "λ1":["Wärmeleitfähigkeit des Materials 1","W/mK"],
    "λ2":["Wärmeleitfähigkeit des Materials 2","W/mK"],
    "λf":["Wärmeleitfähigkeit von Materialien zwischen Materialien","W/mK"],#Luft usw.
    "P":["Druck auf die Kontaktfläche drücken","MPa"],#Oberflächendruck durch Bolzenbefestigung usw.
    "H":["Vickershärte des weicheren Materials","kg/mm"],#Materialien, die leicht zerkleinert werden können, haften aneinander, sodass Wärme übertragen wird.
    "δ0":["Äquivalente Kontaktlänge(Konstante)","μm"]
    }

δ1 = 32
δ2 = 32
λ1 = 398#Kupfer
λ2 = 398#Kupfer
λf = 0.0241#Luft
P = 1
H = 80#Kupfer

δ0=23 #Ist eine Konstante(0.5<P<10MPa)
K = 1.7*10**5/((δ1+δ0)/λ1+(δ2+δ0)/λ2)*0.6*P/H +10**6*λf/(δ1+δ2)

--Kontaktwärmeübertragungsrate im Spalt Es ist eine Formel, um die normale Kontaktwärmeübertragungsrate zu ermitteln. Abhängig von der Größe des Spaltes muss die natürliche Konvektion berücksichtigt werden

hs = \frac{10^{6} \lambda_{\mathrm{f}}}{\delta}

`Conductance.py`


paramater_dict= {
    "h":["Kontaktwärmeübertragungsrate","W/m2K"],
    "λf":["Wärmeleitfähigkeit des Materials, das die Lücke füllt","W/mK"],#Luft usw.
    "δ":["Äquivalente Kontaktlänge","μm"]
    }
λf = 0.0241#Luft
δ = 50
h = 10**6*λf/δ