Перейти к публикации

Расчет заглушки


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток! Возникла необходимость посчитать заглушку, устанавливаемую в трубу, внутреннее давление, которое испытывает заглушка 5,6 кг/см2, плюс 200С ее нагрев. Заглушка оребрена, для пущей жесткости. Жизнь показала, что при таких нагрузках в реальной жизни она стоит и в ус не дует, тогда как Ансис ей почему-то приказал "недолго жить". Сначала считал по допускаемым напряжениям, но ребра пересекаются и во внутренних углах естественно поимел сингулярность - напряжения при измельчении сетки только растут (с оболочками то же самое).

Влад

"Если делаешь солидами, то напряжения в углах и в заделках неверны. В подтверждение этому сравни элементные и узловые напряжения в этих областях. На эту тему можешь найти кучу сылок на литературу в соседних ветках. КЭ типа балка и оболочка такими проблемами не обладают. В этом случае размельчение сетки приводит к сходимости. Макрос ADAPT (см. хелп) тебе в этом поможет." - Никакой ADAPT не поможет - в Воркбенч это тоже есть, только вводится через кнопку Convergence. Оболочки это не решение проблемы сингулярностей!

Затем ввел пластичность - сталь 09Г2С. Как я это сделал: через biso - тангенциальный модуль нашел по формуле Е.М. Морозова "механика разрушения", стр.23: Et=[sigma_b(1+psi_k)-sigma_t]*10^6/[-ln(1-psi_k)-eps_t]=[460(1+1.4*0.63)-300]/[-ln(1-0,63)-0.002]=570.14*10^6 Па=570,14 МПа. Аналогично для 300С, программа для 200С сама отапроксимирует.

Задал симетрию. Адаптивный спуск, полное интегрирование, все включил. Для solid186 задал смешанную формулировку. И что я получил в итоге? А бред!

post-18162-1338140860_thumb.jpg

Напряжения (T=20C):

post-18162-1338140805_thumb.jpg

Пластич. деф-ии (T=20C):

post-18162-1338140915_thumb.jpg

Напряжения (T=200C):

post-18162-1338141605_thumb.jpg

Пластич. деф-ии (T=200C):

post-18162-1338140967_thumb.jpg

Что же мы видим? Что при 200С напряжения почти достигли предела прочности - пусть в ребре - но нигде! в реале даже намека на трещину или пластику! И почему максим. пластическая деформация (0,002) не соответствует максимальному напряжению в 391 МПа, т.е. реальному пределу текучести при 20С в 300 МПа? Разница в 91 МПа просто ужасна!!!

Сетка вполне нормальная, то что контактную жесткость выставил в 0,1 - так СергейД даже рекомендует это делать, следя за внедрением. Что? Что я делаю не так?!

Файл задачи:

<noindex>http://www.getzilla.net/files/3700212/z2.wbpz.html</noindex>

Изменено пользователем pavlik
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


На что считаете? Статическая или циклическая прочность?

Я бы до кучи галку "Large Deflection" включил. Плоская крышка при действии давления несет в большей части за счет мембранной составляющей, при отключенной галке данной составляющей у Вас нет...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На что считаете? Статическая или циклическая прочность?

Я бы до кучи галку "Large Deflection" включил. Плоская крышка при действии давления несет в большей части за счет мембранной составляющей, при отключенной галке данной составляющей у Вас нет...

Large Deflection у меня On. Как посмотеть мембранные составляющие? Может, стоит добавить сварные швы?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Фролов

Large Deflection у меня On. Как посмотеть мембранные составляющие? Может, стоит добавить сварные швы?

стоит, и ещё небольшие скругления на ребра по бокам сделать

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Чего-то я сейчас туплю... Это ведь у Вас солиды а не шелы. Тогда крышка и без галки должна нормально отработать.

Вы вот сравниваете жизнь с расчетом. В жизни крышка может и устоит, Вы не забывайте, что в расчете у Вас коэффициенты запаса прочности введены, по пределу текучести минимум 1.5. Так что расчетные величины могут и превышать допускаемые.

По Вашей шкале не совсем понятно какой величины напряжения в свободных от ребер участках крышки. Скажем в модели с симметрией на участке крышки в середине в отдалении от ребер назовите напряжение.

Считаете-то на что?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

стоит, и ещё небольшие скругления на ребра по бокам сделать

Скругления не решат проблему сингулярностей, в месте контакта пластины заглушки и трубы все равно получается бесконечный рост напряжений при бесконечном измельчении сетки. Я ведь пробовал вообще убрать все ребра! Если ввести сварные швы.. хм, попробую. Где взять допускаемые изгибные и мембранные напряжения? Попробую еще их сравнить.

Я счас отдельно вывел для пластины - 378 МПа для 20С, 364 МПа при 200С. Просто все картинки ведь не прикрепишь, для того и файл задачи скинул.

Изменено пользователем pavlik
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

pavlik , мне показалось, или Вы в основном смотрите на максимальное значение, указанное на шкале? Как насчет принимать во внимание что-то вроде средних напряжений по сечению ребра? Если правильно разглядел шкалу, при 200С где-то в районе 300МПа напряжения. Плохо? У Вас модель, так моделируйте. Учет сварных швов бесперспективен в этой задаче, разве что у Вас там высокоточные сварщики-роботы, а не дядя Вася, пусть даже и шестого разряда.

П.С. проект чуть позже посмотрю.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

pavlik , мне показалось, или Вы в основном смотрите на максимальное значение, указанное на шкале? Как насчет принимать во внимание что-то вроде средних напряжений по сечению ребра? Если правильно разглядел шкалу, при 200С где-то в районе 300МПа напряжения. Плохо? У Вас модель, так моделируйте. Учет сварных швов бесперспективен в этой задаче, разве что у Вас там высокоточные сварщики-роботы, а не дядя Вася, пусть даже и шестого разряда.

П.С. проект чуть позже посмотрю.

Я смотрю максимальные, средние, да, где-то и будут 300, но ведь это уже предел текучести для стали 09Г2С!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Pavlik, Вы можете наконец назвать цель расчета? Вы зачем на Bonded контакт все посадили? Если хотите качественные напряжения в зоне стыков получить, делайте цельную сетку!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Pavlik, Вы можете наконец назвать цель расчета? Вы зачем на Bonded контакт все посадили? Если хотите качественные напряжения в зоне стыков получить, делайте цельную сетку!

От сингулярностей это не спасет, так что какая разница? Цель простая - выяснить, будет стоять эта заглушка или ее вырвет к чертовой матери при таком давлении и температуре.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

От сингулярностей это не спасет, так что какая разница? Цель простая - выяснить, будет стоять эта заглушка или ее вырвет к чертовой матери при таком давлении и температуре.

Если речь идет о разовом нагружении забудьте тогда о сингулярностях вообще. Проверяйте по допускаемым напряжениям вдали от концентраций и сингулярностей и все.

Вы попробуйте сделайте нормальную, единую сетку, а потом говорите. На моем опыте очень много некачественных напряжений получалось из-за применения склеек в зонах оценки напряжений.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если речь идет о разовом нагружении забудьте тогда о сингулярностях вообще. Проверяйте по допускаемым напряжениям вдали от концентраций и сингулярностей и все.

Вы попробуйте сделайте нормальную, единую сетку, а потом говорите. На моем опыте очень много некачественных напряжений получалось из-за применения склеек в зонах оценки напряжений.

Меня такой подход не устраивает - я лучше буду считать по предельным состояниям, чем оценивать неизвестно что. Сетку совместной сделать тем не менее попробую. Делать ее совместной для всех деталей, или между трубой и заглушкой все-таки задать контакт?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Меня такой подход не устраивает - я лучше буду считать по предельным состояниям, чем оценивать неизвестно что. Сетку совместной сделать тем не менее попробую. Делать ее совместной для всех деталей, или между трубой и заглушкой все-таки задать контакт?

Я лично такие задачи решаю вообще без склеек. Зачем Вам солиды? Почему шелами такую задачу не решаете? Какой подход Вас не устраивает? Я Вам предложил стандартную методику оценки элементов сосудов под давлением...

Кстати, при статическом нагружении, для пластичных материалов наличие концентрации на предельное состояние не оказывает ни какого влияния! Если Вам времени не жалко, можете париться с сингулярностями и кучей сварных швов, но как уже было сказано, если дядя Вася руку приложит к Вашей конструкции, то предсказать степень концентрации, а тем более качество сварного шва вообще не возможно!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Друзья, а граничные условия никого не смущают? При чем у меня претензии ко всем трем. Как насчет отнести точку закрепления подальше? Почему давление только на крышку, но нет на стенках трубы? Не лучше ли провести стационарный тепловой расчет для приложение тепловой нагрузки? Или труба и правда совсем не греется?

Поддерживаю целессобразность shell'ов и конформной сетки в случае solid'ов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я лично такие задачи решаю вообще без склеек. Зачем Вам солиды? Почему шелами такую задачу не решаете? Какой подход Вас не устраивает? Я Вам предложил стандартную методику оценки элементов сосудов под давлением...

Кстати, при статическом нагружении, для пластичных материалов наличие концентрации на предельное состояние не оказывает ни какого влияния! Если Вам времени не жалко, можете париться с сингулярностями и кучей сварных швов, но как уже было сказано, если дядя Вася руку приложит к Вашей конструкции, то предсказать степень концентрации, а тем более качество сварного шва вообще не возможно!

Решал я шеллами в линейно-упругой постановке, тему читайте внимательно - сингулярность от этого никуда не делась. Результаты практически такие же, как и с солидами. Подход этот умозрительный. Дядя Вася будет определять, где затухает краевой эффект? Вы знаете, что если поработать с диаграммой в Воркбенче (нажать на появляющийся плюсик), то ее спектр можно сделать в 2 раза шире - и появятся контуры напряжений там, где до этого их и в помине не было!

наличие концентрации на предельное состояние не оказывает - речь шла о Проверяйте по допускаемым напряжениям вдали от концентраций и сингулярностей, без учета пластики. Разницу почувствуйте.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

наличие концентрации на предельное состояние не оказывает - речь шла о Проверяйте по допускаемым напряжениям вдали от концентраций и сингулярностей, без учета пластики. Разницу почувствуйте.

А зачем мне ее чувствовать? Зачем вообще для такой простой задачи столко телодвижений?

soklakov, по поводу граничных условий - хорошее замечание...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

pavlik , а зачем у Вас порядок элементов принудительно первый выставлен?

Улучшается сходимость при нелине, да и опер. памяти меньше надо.

Как насчет отнести точку закрепления подальше? Почему давление только на крышку, но нет на стенках трубы? Не лучше ли провести стационарный тепловой расчет для приложение тепловой нагрузки? Или труба и правда совсем не греется?

Поддерживаю целессобразность shell'ов и конформной сетки в случае solid'ов.

В смысле отнести точку закрепления - вы имеете в виду промоделировать бОльшую длину трубы (3-4 диаметра), для учета жесткости трубы? Я думал об этом, но зачем? У места закрепления и так все "синее" до самого контакта. С давлением и температурой, да, не досмотрел... Но не думаю, что это очень сильно скажется на расчете, скорей всего напряжения будут еще выше. Ну вот вы поддержали целесообразность шеллов, и в то же время предлагаете провести стационарный тепловой расчет для приложение тепловой нагрузки. В случае солидов есть две поверхности - внутренняя и наружняя (у трубы), к ним прикладывается температура (изнутри) и коэффициент теплоотдачи+температура (снаружи). А у шелла 1 поверхность, допустим, middle. И куда в таком случае прикладывать эти нагрузки? На одну и ту же поверхность?

Изменено пользователем pavlik
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А у шелла 1 поверхность, допустим, middle. И куда в таком случае прикладывать эти нагрузки? На одну и ту же поверхность?

Там Вы на Top и Bottom можете задать. Разницы с солидами никакой!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Там Вы на Top и Bottom можете задать. Разницы с солидами никакой!

Как?! Это я в ветке геометрии могу выбрать топ, мидл и боттом, но она и останется такой - или топ, или мидл.. Как потом при задании нагрузки их менять - подставлять нужное?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...