Нормы Прочности И Коэффициенты Запаса

[Форумный боец 1]

мог бы сразу настрочить огромную мессагу, но что-то лень.

поэтому просто спрошу, древние нормы прочности и прочие вещи типа коэффициентов запаса - нужны ли они сегодня?

[Islander 2]

Лениво отвечу: нужны.

[Форумный боец 1]

нужны.

именно те самые, допустим 78 года? или в принципе какие-то нормы?

[Islander 2]

именно те самые, допустим 78 года?

Я не очень понимаю, что скрывается под "именно те самые" и поэтому вполне допускаю, что они имеют право на соблюдение, пусть и датируемые 78 годом. Насколько я понимаю, Вы задались подобным вопросом о "нужности-ненужности" норм в свете расчетов по МКЭ?

[URI-I-I 10]

именно те самые, допустим 78 года?

Скорей всего, Боец, эти нормы были без изменений акцептированы госкомиссией и сейчас они уже 98-го года, а не 78-го.

Разумеется, эта моя реплика не отменяет уточняющего вопроса asds.

[Форумный боец 1]

что скрывается под "именно те самые"

под "те самые" скрываются

древние нормы прочности

Насколько я понимаю, Вы задались подобным вопросом о "нужности-ненужности" норм в свете расчетов по МКЭ?

не хочется чтобы это само по себе было основным аргументом кого либо, но да, в их свете

Скорей всего, Боец, эти нормы были без изменений акцептированы госкомиссией и сейчас они уже 98-го года, а не 78-го.

не хочется сводить все предполагаемую беседу к какому нибудь одному примеру, но у меня вопрос возник вот в какой ситуации.

дело не столько в годе выпуска норм самом по себе, сколько в содержании этих норм. вот пользуюсь я нормами, по которым предлагается расчитывать ндс некоего агрегата "как тонкостенной осесимметричной облочки, без учета патрубков и отливок". далее коэффициент запаса устанавливается два с лишним. адекватность коэффициента не вызывает вопросов - все таки модель далека от реальности. далее смотрю некий отчет о проведенных расчетах, датируемый 2000 годом. в нем конечно не осесимметричная оболочка, но постановка все таки осесимметричная. да и крышка заменяется шарнирным опиранием. ну а далее показано, что результаты нормам 78 года удовлетворяют, запас 2+ имеется.

ну я, как говориться не обламываюсь, создаю полную 3-мерную КЭ модель, считаю и вижу, что в той части которая до меня была сделана "плоской" ндс примерно такое же, а вот в неучтенных элементах поболе, да еще и в коэффициенты запаса не вписывается, хотя до сигма 0,2 еще далеко.

припоминаю теорию МКЭ и понимаю, что кэ решение, при должной дискретизации сходится к теоретическому. и вот не понимаю, почему мое решение (по нормам) не прокатывает и начинаю сомневаться в необходимости таких больших коэффициентов запаса.

ps: добавлю так же, что мои результаты в некотором роде подтверждаются результатами обследований действующих агрегатов с приличной наработкой.

pps: я не отменить нормы и коэффициенты предлагаю, а пересмотреть - например коэффициент сделать 1.5 вместо 2.1...

[Islander 2]

Согласитесь, что пересматривать нормы это не в нашей с вами компентенции. Вместе с тем запасы прочности, регламентированные для моделей более низкого уровня при расчётах на 3D и 2D моделях должны быть обеспечены для напряжений, осреднённых в соответствии со схемами, принятыми в моделях для которых регламентированы запасы.

Т.е., если у Вас есть результат КЭ расчета, то оценку запасов давать надо по приведеным напряжениям . Что касается неучтенных элементов деталей, то в выводах отчета о прочости детали Вы можете указать на то, что согласно"результатами обследований действующих агрегатов с приличной наработкой" (ссылка на источники этих данных, отчетов ревизии и т.п.) полученые запасы в этих зонах можно считать достаточными и составляют столько-то. Далее написать, что в соответствии с принятами в нормах "78 года" расчетной схемой, на основании полученых напряжений в таких-то зонах Вашей КЭ модели (попадающих в действие расчетной схемы "старых" норм) запас по напряжениям получен такой-то.

Прошу Вас учесть, боец, что пишу это я примерно, без всякой конкретики и привязки. И заметьте, что о допустимости запасов решать Вам в первую очередь, и убеждать в допустимости полученых запасов Вам же... Есть, как Вы наверняка знаете, "многие нюансы" при оценке прочности по МКЭ, начиная с задания свойств материала и заканчивая конечным результатом.

Кстати из авиационных норм прочности:

При проведении расчетов по 3D и 2D моделям по согласованию с ЦИАМ допустимые значения запасов прочности могут быть снижены по сравнению с величинами, указанными в «Нормах прочности» для моделей более низкого уровня. Допустимость запасов должна быть подтверждена данными успешной эксплуатации деталей с аналогичными конструктивно-технологическими решениями.

[Форумный боец 1]

Согласитесь, что пересматривать нормы это не в нашей с вами компентенции

это так, но создать общественное мнение, побузить, засуетиться... ;)

При проведении расчетов по 3D и 2D моделям по согласованию с ЦИАМ допустимые значения запасов прочности могут быть снижены по сравнению с величинами, указанными в «Нормах прочности» для моделей более низкого уровня. Допустимость запасов должна быть подтверждена данными успешной эксплуатации деталей с аналогичными конструктивно-технологическими решениями.

хорошая цитата, но я ничего подоюного не видел. и нормы 78 года похоже рабочие. а там ни про какие 2д, 3д, более низкие/высокие уровни моделей не написнано...

[_Fedor_ 16]

У меня где-то в сети болтается статья о связи надежности и коэффициентов запаса... Если надо поищу адрес,

а то pinega.da.ru накрылась, а пока не нашел свободного халявного пространства для размещения

<noindex>http://www.pinega3.narod.ru/verz.htm</noindex>

Изменено 4 декабря 2007 пользователем _Fedor_

[Андрей Владимирович 0]

Система инженерных расчётов по допускаемым напряжениям (СРДН) является наиболее старой и в настоящее время применяется для расчёта конструкций и деталей механизмов.

Данная система базируется на следующих положениях:

• опасным считается состояние, при котором максимальные номинальные напряжения, вы-численные в предположении идеально упругого состояния материала и бездефектного состоя-ния конструкции, достигают критического уровня;

• все вышеперечисленные факторы неопределённости расчёта учитываются коэффициентом запаса прочности;

В СРДН условия несущей способности и долговечности имеют вид:

; (1.1)

где: - расчётное значение действующего напряжения;

- допускаемое напряжение;

- значение опасного, предельного или критического напряжения;

- коэффициент запаса прочности, учитывающий все неточности расчёта;

Достоинством этой системы является её простота. Она же является и недостатком, по-скольку значения допускаемых напряжений и коэффициентов запаса, несмотря на известные исследования в этой области, назначаются в значительной мере волюнтаристски, а перенос этого метода на расчёты на трещиностойкость, долговечность, определение остаточного ресурса, весьма проблематичен.

С.А. Соколов «Металлические конструкции подъёмно-транспортных машин», Санкт-Петербург, Политехника, 2005г

[_Fedor_ 16]

"в значительной мере волюнтаристски" - раньше это делалось так. Бралась работающая конструкция. Вычислялись в ней напряжения.

Сравнивались с экспериментами по предельному состоянию. Определялся запас. И новая конструкция строилась с запасом примерно таким же.

Так было в строительстве, судостроении... Потом Велер распространил этот подход на усталость и спас развитие железных дорог

[Форумный боец 1]

ладно, пришло время спросить - так сказать публику развлеч

а что за осреднение напряжений? меня вроде не учили ничего осреднять. щас вот поискал и единственное что нашел в этом плане, так это про осреднение в случае "перераспределения напряжений из за ползучести". но это как я понимаю не то...

просветите пожалуйста :) по какой зоне осреднять и зачем это делать?

[Islander 2]

Линеаризация напряжений в сечении о чем-нить Вам говорит?

[_Fedor_ 16]

Например, мкэ обычно обеспечивает непрерывность перемещений при переходе через границу элемента,

но не производных, следовательно и деформаций и напряжений. Таким образом пределы напяжений по направлениям к одному узлу

со стороны разных элементов будут разные, но физически они должны быть одинаковыми. Для бельшего правдоподобия и осредняют..

Иногда с разными весами. Например, маленькие элементы вокруг узла имеют больший вес чем большие...

[Форумный боец 1]

Линеаризация напряжений в сечении о чем-нить Вам говорит?

черт. чувствую себя перваком - нет, ни о чем не говорит :(

Таким образом пределы напяжений по направлениям к одному узлу

со стороны разных элементов будут разные, но физически они должны быть одинаковыми

ага это понятно, но разве нодал солюшн, против элемент солюшна не дает нужный эффект?

Для бельшего правдоподобия и осредняют..

Иногда с разными весами. Например, маленькие элементы вокруг узла имеют больший вес чем большие...

ну да логично, но все равно попобробнее хочется :)

[Форумный боец 1]

щас вот прошарился по воспоминаниям своим - bending stress это из нужной оперы?

[_Fedor_ 16]

"разве нодал солюшн, против элемент солюшна не дает нужный эффект?" - так осреднение и делается при этом.

А принципы осреднения могут быть разными. Можно, например, в той или иной норме. В квадратичной - что-то вроде наименьших

квадратов получится. У Одена и Сегерлинда целая теория сопряжений производных описана...

Но в Ansys вроде без нее обходятся, попроще и побыстрее...

Тут еще есть ньюанс, если материалы с разным модулем,

то логично сопрягать деформации, а напряжения уж по закону Гука как получится

При линейной интерполяции вообще напряжения константы по всему элементу. На более высоких порядках получше

Изменено 6 декабря 2007 пользователем _Fedor_

[Форумный боец 1]

Тут еще есть ньюанс, если материалы с разным модулем,

то логично сопрягать деформации, а напряжения уж по закону Гука как получится

да с этим то как раз все ясно.

При линейной интерполяции вообще напряжения константы по всему элементу. На более высоких порядках получше

использую только квадратичные элементы, т.ч. напряжения не постоянны по элементу.

ну вот допустим есть у меня кусок - деталь. есть сетка, есть ндс. есть максимум, допустим, мизеса, расположенный в концентраторах. по какой зоне осреднять надо в таком случае?

[Islander 2]

bending stress это из нужной оперы

Напряжения изгиба-то? Из нужной. Не забудьте про мембранные.

максимум, допустим, мизеса, расположенный в концентраторах.

Там где концентратор - обычно говорят про запас по МЦУ.

по какой зоне осреднять надо в таком случае?

Для которой запас определяете...

***

Дополню: чувствую, что мы сейчас договоримся черт-те до чего... Т.к., ИМХО, Фёдор говорит о осреднении деформаций и напряжений в узах и элементах (с уклоном в оценку точности получаемых результатов). Я же как по результатам расчета сделать оценку прочности в соответствии с нормами... Трудновато без демонстрации (картинок то бишь), мне по крайней мере :).

[Форумный боец 1]

Я же как по результатам расчета сделать оценку прочности в соответствии с нормами...

Трудновато без демонстрации (картинок то бишь), мне по крайней мере :).

не не, щас разберемся :) я об этом же и хочу узнать

Там где концентратор - обычно говорят про запас по МЦУ.

с этим ладно - от силы 200 циклов будет. хотя в любом случае, чтобы определять ресурс, что при длительно, что при много/малоцикловой прочности, надо ведь сначала напряжения определить.

я просто не совсем понимаю почему нельзя взять максимальное напряжение в точке, ну или на худой конец среднее по 1 элементу (по тому где максимум наблюдается)...

Для которой запас определяете...

вот что это значит? у меня нет зоны, для которой я запас определяю - у меня есть здоровая дура и я хочу определить ее ресурс. есть места где напряжения побольше. но у них же нет четких границ. на сколько далеко от максимума брать область для осреднения?