¿Cómo modelo mejor un par aplicado sobre una línea no radial?

Estoy buscando utilizar FEA (específicamente, Creo Simulate) para volver a crear los resultados de una prueba de resistencia estática en una parte que mi empresa probará en nuestro laboratorio. Debido a que los resultados de laboratorio son los que usaremos para determinar la utilidad y la capacidad de la parte, lo hago principalmente como un ejercicio, para fortalecer mis habilidades de FEA y para ver qué tan cerca de la realidad puedo obtener los resultados de la prueba. análisis para ser.

Por un par de razones diferentes (acceso de escritura a archivos de modelo, investigación de la funcionalidad de perno de Creo, aplicación más realista de carga) Estoy intentando modelar parte del banco de pruebas además de la parte de interés. La parte en sí tiene una brida con un patrón de pernos como parte de su diseño, y estamos usando ese patrón de pernos para unirlo a un adaptador. El adaptador se conectará a la salida del motor, y el par se aplicará a través de una llave que se encuentra entre el adaptador y la salida del motor.

A continuación tengo una imagen de la ranura en el adaptador para mayor claridad. La parte de interés está unida a la parte posterior de este adaptador, la llave encaja a lo largo de toda la longitud del chavetero y el adaptador se conecta a la salida del banco de pruebas utilizando los cuatro agujeros de perno más grandes (estos no transmiten ningún par significativo, simplemente mantienen la asamblea junta.)

Mi problema es determinar la mejor forma de modelar la carga aplicada en las paredes del chavetero. Mi intuición me dice que la carga variará a lo largo de la ranura del chavetero, ya que lo que realmente estamos aplicando es un par que se distribuye por toda la llave.

• Dado que $T=r \times F$, Esperaría que haya una relación inversa entre la fuerza que debería aplicar y la posición a lo largo de la ranura en la que la aplico. ¿El hecho de que esta línea de acción no sea radial complica las cosas?

• Además, tengo dos sistemas de coordenadas definidos, el cartesiano estándar y uno cilíndrico con el eje z atravesando el orificio central del adaptador, como es de esperar. ¿Aplicar la carga en un sistema de coordenadas u otro alterará significativamente el resultado, y es preferible uno? ¿La ecuación de fuerza distribuida será más fácil de definir en un sistema de coordenadas?

Ignoraría el hecho de que el chavetero hace que las fuerzas reales estén ligeramente descentradas al menos al calcular las fuerzas mismas. Las fuerzas se pueden colocar en sus ubicaciones reales una vez que se calculan.

También supondría que la carga se distribuye continuamente desde el centro hasta el borde exterior. Esto supone que la llave está mecanizada con una tolerancia lo suficientemente ajustada (o se desvía / deforma lo suficiente) para igualar la distribución. Esto también supone que una cantidad dada de rotación produce más fuerza en los extremos de la tecla que en el centro (donde es cero).

A partir de ahí, se trata de encontrar la fuerza máxima por unidad de longitud al final.

$P = \frac{1}{2}\frac{T}{\frac{2}{3}R} \\ and \\ P = \frac{1}{2}R *w_\text{max}\\ gives:\\ w_\text{max} = \frac{T}{\frac{2}{3}R^2}$

Al pasar por esto, tengo la persistente sensación de que me estoy perdiendo el punto de tu pregunta, así que avísame si me lo perdí.

Tenga en cuenta también que estoy acostumbrado a trabajar con modelos en los que los detalles más precisos de la ubicación exacta de la carga no afectan los resultados finales, por lo que puedo estar haciendo suposiciones que no son correctas para su modelo.