Расчет за пределом текучести

[ccc44 53]

Вообще-то эта анимация – шутка… Там напряжения выходят далеко за предел прочности. А если серьезно, то приведу результаты метода «тыка» для этой балки. Кривую сигма-эпсилон в SW-Simulation построить не смог. А в функции прогиба при плавной (забитой в Simulation) нагрузке-разгрузке умеренной сосредоточенной силой нормальные напряжения от изгиба выглядят так:

Узел 7 – в центре нижней плоскости балки (растяжение), узел 12 – верхней (сжатие). Билинейная интерполяция пластичности. ETAN одинаковый – 20ГПа. Видно, что остаточный прогиб при кинематическом упрочнении примерно в три раза больше, чем при изотропном. При этом остаточные напряжения (наклеп) примерно одинаковы. Коэффициент 0,85, видимо, оптимален для материалов, в свойствах которых он забит по умолчанию.

Для случая одного цикла знакопеременной нагрузки модель с изотропным упрочнением практически возвращается в исходное состояние - прогиб близок к 0 (отсюда, видимо и ее название), а с кинематическим – остаточный прогиб еще больше.

ЗЫ. Разница в напряжениях в сжатой и растянутой зонах, как я полагаю, – издержки МКЭ. Сетка по умолчанию. Мелчить ее у меня нет времени. Правда, здесь доступно 2D упрощение, но в практических задачах мне не ни разу не представилось случая его использовать.

[elnino 15]

На просторах интернета нашел программу, сделанную в openoffice, в которой можно строить диаграммы растяжений сталей.

https://sourceforge.net/projects/calc4fem/files/

[elnino 15]

Я не могу разобраться "кривая напряжения-деформации" в солиде это "True Stress (σ ) - True Strain (ε )" или "Engineering Stress - Strain"?

[soklakov 1 475]

true. Так должно быть, по крайней мере. В расчеты берут истинные. Правда, где-то я видел картины с ниспадающими графиками в солиде. Это странно. Возможно, они пересчитывают внутри.

[piden 2 874]

Я не могу разобраться

 

Справку открыть рука не поднимается?

 

http://help.solidworks.com/2015/English/SolidWorks/cworks/r_Input_Stress_Strain_Curve.htm

[elnino 15]

В русском хелпе 2016 нету этого раздела в материалах. Поиском тоже не ищется.

[ccc44 53]

В русском хелпе 2016 нету этого раздела в материалах.

 

 

SW2016, справка:

Перевод, как всегда, некорректен.

[elnino 15]

Ничего не понял все-равно, как вводить ))

Истинное растяжение и инженерное сжатие, это как должен график выглядеть?

Изменено 29 апреля 2016 пользователем elnino

[ccc44 53]

В русском переводе вместо слова "сжатие" читай "деформация".

[ccc44 53]

Занимался этим почти пять лет назад. Для балки из поста #21 сохранился результат расчета цикла нагрузка- разгрузка- нагрузка в противоположном направлении- разгрузка. Для изотропного упрочнения (к=0) тогда в функции перемещения получилась почти идеальная петля гистерезиса.

[soklakov 1 475]

Для изотропного упрочнения (к=0) тогда в функции перемещения получилась почти идеальная петля гистерезиса.

 Для изотропного упрочнения не должен был такой график получаться. Скорее для кинематического.

[elnino 15]

Взрыв мозга с этим хелпом у Солида даже в английской версии, а русскую версию лучше вообще не смотреть.

Короче, таблица, в переводе на человеческий, должна выглядеть так:

 

У меня осталось пару вопросов.

1. Когда речь идет о больших деформациях и больших напряжениях, подразумевается что стоят соответствующие галочки в опциях расчета, или Солид сам для себя определяет присутствуют ли большие деформации и большие напряжения?

2. Насколько способ построения SS кривых из поста #22 адекватен?

Я беру формулы пересчета инженерных и истинных напряжений/деформаций вот отсюда http://academic.uprm.edu/pcaceres/Courses/MatEng3045/EME8-2.pdf.

Получается Engineering Strain = exp(True Strain)-1, а Engineering Stress = True Stress/(1+Engineering Strain), в результате взяв за основу SS кривую из программы, получаются следующие графики.

Короче ерунда получается. Или я что то не так делаю?

 

Подскажите пожалуйста, где все-таки взять правильную кривую True Stress - Engineering Strain для сталей 09Г2С, Ст3сп и ст45, и как правильно получить из нее True Stress - True Strain?

Заранее благодарю.

Изменено 4 мая 2016 пользователем elnino

[ccc44 53]

 Для изотропного упрочнения не должен был такой график получаться. Скорее для кинематического.

 

Может быть, вы и правы. Хочу только напомнить, что график получен в функции прогиба для точки, близкой к заделке консольной балки. Для к=0,85 результат тогда получился такой:

Сейчас, откровенно говоря, влом этим заниматься.

[ccc44 53]

Подскажите пожалуйста, где все-таки взять правильную кривую True Stress - Engineering Strain для сталей 09Г2С, Ст3сп и ст45, и как правильно получить из нее True Stress - True Strain? Заранее благодарю.

Могу предложить древнюю советскую книгу "В.А. Кроха. Кривые упрочнения металлов при пластической деформации", М, Машиностроение, 1968".

Разрывная машина при испытании образцов выдает результат в функции перемещение- усилие. Соответственно результаты в ней приведены  в инженерных величинах. Но, если есть желание Вы можете пересчитать их в истинные. Только мне кажется, что овчинка выделки не стоит. Для оценки поведения конструкции в упруго-пластической зоне в SW достаточно   билинейной интерполяции, для малоуглеродистых сталей  Ет= 0,1Е. При этом Вы сможете посмотреть как остаточную деформацию, так и упрочнение.

[elnino 15]

Неужели только в СССР занимались испытанием образцов на разрывных машинах? )) Я уже весь гугл обрыл, не нахожу. Может в каком нибудь НИИ эти данные можно просто купить?

[soklakov 1 475]

Может быть, вы и правы.

Неа, не прав. Присмотрелся к цифрам на графике - на лицо отсутствие эффекта Баушингера. Так что да - модель изотропного упрочнения, но для знакопеременного нагружения ее лучше не применять.

 

Я уже весь гугл обрыл, не нахожу. Может в каком нибудь НИИ эти данные можно просто купить?

Да, базы материалов являются объектом коммерческой собственности, требуют больших вложений и просто так предприятиям не очень хочется ими делиться.

Кроме того, на многих предприятиях даже имеющих требуемые им характеристики используемых материалов, базы данных не организованы, а то и вообще до сих пор в печатном виде. Студента за такую оцифровку не посадишь, некоторые данные противоречивы и принимать решение без опыта сложно. А опытным лень этим заморачиваться, вроде и так работают.

Но как было сказано выше - для сталей в подавляющем большинстве случаев достаточно даже упруго-пластической модели Прандтля - то есть нужно знать только предел текучести. Все остальное в запас.

Базы, может, купить будет сложно, но можно заказать испытания на разрывной машине. Такая лаборатория есть практически в каждом крупном техническом ВУЗе. Если самостоятельно не справитесь, пишите

[soklakov 1 475]

Бонус испытаний сделанных специально под Вас в том, что это будут характеристики именно Вашего материала. Это лучше, чем справочные данные. Мой экспериментальный опыт показывает, что эксперименту, сделанному не мной, я доверяю с большим трудом. Иногда приходилось опровергать расчетным образом результаты экспериментов. Это всегда длинная и эпичная битва.

[FSA-FSA 249]

Неужели только в СССР занимались испытанием образцов на разрывных машинах? )) Я уже весь гугл обрыл, не нахожу. Может в каком нибудь НИИ эти данные можно просто купить?

Ну судя по-тому, что  разработчики ключевых разрывных машин сидят в Англии, Германии и Японии - дергают образцы не только в СССР.

Пожалуй причем дергают - поинтереснее чем просто одномерный образец...

 

 

Подскажите пожалуйста, где все-таки взять правильную кривую True Stress - Engineering Strain для сталей 09Г2С, Ст3сп и ст45, и как правильно получить из нее True Stress - True Strain?

 

Какой вид полуфабриката, какие условия поставки, Какова размерность? В каком направлении  проводить испытания? Довольно много вопросов - верно? Чем просто указать материал?

Вообще "каких-то" инженерных кривых указанных марок сталей - "навалом"

Изменено 5 мая 2016 пользователем FSA-FSA