artyomb

Прочность при кручении

Уважаемые специалисты и форумчане!

 

Вопрос: можно ли проводить при таком закреплении и приложении момента анализ прочности поперечного сечения в NX 7.5 (рис)? Или же разрезать деталь на две части, к опорной приложить ограничение "цилиндрический шарнир", а другую крутить?

 

 

 

 


Снятие касательных напряжений происходит с закрепляемого сечения. Возникают максимальные касательные напряжения (рис.) на периферии в углах сечения.

post-35385-0-63076100-1380782309.jpg

post-35385-0-29319400-1380783123.jpg

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


можно ли

Юридически да) Технически тоже. А можно ли в Вашем случае... смотря что это.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну уж если технически всё верно, то это обнадёживает.

Снятие касательных напряжений происходит с закрепляемого сечения?

 

При кручении с острыми гранями касательные напряжения меньше в 2-3 раза, чем в случае когда мы эти острые грани закругляем. По-моему это странно, ведь наоборот убрали концентраторы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Ну уж если технически всё верно, то это обнадёживает.

Технически возможно. Необязательно верно.

 

 

Снятие касательных напряжений происходит с закрепляемого сечения?

Неа. В периметре заделки сингулярность, хоть Вы круглое сечение сделаете. Меняйте сетку и посмотрите, сходится у Вас решение или нет.

 

 

При кручении с острыми гранями касательные напряжения меньше в 2-3 раза, чем в случае когда мы эти острые грани закругляем. По-моему это странно, ведь наоборот убрали концентраторы.

Пока это просто две случайные величины, которые Вы зачем-то сравниваете.

Кстати, почему касательные? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Кстати, почему касательные? 

в практике разрушение происходит под 45 град. Поэтому касательные интересуют в первую очередь.

 

 

 

Меняйте сетку и посмотрите, сходится у Вас решение или нет.

какую сетку для NX 7.5 посоветуете? 

 

Меняйте сетку и посмотрите, сходится у Вас решение или нет.
 

ручные расчёты нет возможности произвести для такого сечения.

Изменено пользователем artyomb

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ручные расчёты нет возможности произвести для такого сечения.

При чем здесь ручные расчеты? Уменьшаете размер сетки и следите за результатом. Если все ок, то решение выходит на горизонтальную асимптоту. Если сингулярность, то чем меньше сетка, тем больше максимальные напряжения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Уменьшаете размер сетки и следите за результатом

размер сетки оптимальный, это опробовано на круглом сплошном сечении. Там ошибка ~5%

 

Вопрос только в том, является ли полученный результат испытания на кручение верным с точки зрения распределения касательных напряжений по сечению.

 

Не столько интересуют числа, сколько место концентрации напряжений.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
в практике разрушение происходит под 45 град. Поэтому касательные интересуют в первую очередь.

Под 45 к чему? Под 45 к оси цилиндра, к примеру, трескается чугун при одноосном сжатии. И да, там это вызвано максимальными касательными напряжениями. Не подскажете свои рассуждения? Интересно же.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@@soklakov,

При превышении допускаемых касательных напряжений при кручении образцы из хрупких материалов (чугун, твёрдый сплав и т.п.) разрушаются под углом в 45 град к сечению [Писаренко Справочник по сопротивлению материалов 2008, стр. 271 рис. 152].

 

Вопрос только в том, является ли полученный результат испытания на кручение верным с точки зрения распределения касательных напряжений по сечению.

 

Не столько интересуют числа, сколько место концентрации напряжений.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

post-33642-0-03907100-1380787181_thumb.png


Не знаю почему. Но интересно)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Но интересно)

 

Пытаюсь нечто повторить в NX 7.5. В Ansys прикладывали момент к торцу? А противоположный закрепляли? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А, момент не туда приложил)

post-33642-0-24378100-1380787776_thumb.png

Как видите, в заделке сингулярность)

 


размер сетки оптимальный, это опробовано на круглом сплошном сечении. Там ошибка ~5%

Логичнее проверять сеточную сходимость на своей задаче, а не на похожей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Соответственно получается аналогичная картинка и в NX 7.5

 

Вопрос о месте концентрации касательных напряжений остаётся открытым. Снимать их значение в месте закрепления или не снимать, вот в чём вопрос.

post-35385-0-47567000-1380788064_thumb.jpg

post-35385-0-39803100-1380788128_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Вопрос о месте концентрации касательных напряжений остаётся открытым. Снимать их значение в месте закрепления или не снимать, вот в чём вопрос.
Как видите, в заделке сингулярность)

 


Итого?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Итого?

 

 

Тогда где они корректные и полно характеризуют сечение? Встречный вопрос. 

Изменено пользователем artyomb

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Попробуйте выполнить поиск по ветке форума "Динамика и прочность" по слову "сингулярность". А потом оставшиеся вопросы имеет смысл рассматривать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Попробуйте выполнить поиск по ветке форума "Динамика и прочность" по слову "сингулярность". А потом оставшиеся вопросы имеет смысл рассматривать.

 

на выпуклых кромках ничего не будет. на вогнутых если убрать скругление, то будет не концентратор, а сингулярность.

В моём случае получается, что уменьшение сетки приводит к росту напряжений. Только я без опыта в расчётах МКЭ не понимаю как с этим справиться.

 

В таком случае что Вы можете предложить по задаче поиска прочности такого рода сечения МКЭ?

Изменено пользователем artyomb

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В таком случае что Вы можете предложить по задаче поиска прочности такого рода сечения МКЭ?

выполнить поиск по слову "сингулярность". перечитать темы целиком. почитать смежные темы. разобраться. и потом уже задавать вопросы.

 

Итоговое решение будет сильно зависеть от задачи (если что, ее еще нет).

Варианты:

1. разрешить сингулярность.

2. игнорировать сингулярность.

3. учесть пластику.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Итоговое решение
 

 

Задача:

 

определить максимальные касательные напряжения в сечении (рис.) при приложении крутящего момента.

Т.к. сечение сложное, то аналитически эта задача не решается. Поэтому прибегаем к МКЭ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

:biggrin:

В такой постановке ответ - бесконечность. Ну бесконечные там напряжения, чего Вам еще?

Нет у Вас такой задачи.

Задача - это что-то попроще. Например, "шоб не ломалось". Ну а там условия задачи, в которые входит назначение конструкции, срок службы, материал, что там за пределами Вашей модели(еще не факт, что она правильная) и т.д. и т.п. В общем то, чем занимается инженер.

А в математической задачке, как я уже говорил, ответ - бесконечность.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

:biggrin:

В такой постановке ответ - бесконечность. Ну бесконечные там напряжения, чего Вам еще?

Нет у Вас такой задачи.

Задача - это что-то попроще. Например, "шоб не ломалось". Ну а там условия задачи, в которые входит назначение конструкции, срок службы, материал, что там за пределами Вашей модели(еще не факт, что она правильная) и т.д. и т.п. В общем то, чем занимается инженер.

А в математической задачке, как я уже говорил, ответ - бесконечность.

Дело в том, что все размеры сечения есть и строго заданы от диаметра. Величина крутящего момента тоже известна. Раз уж зашла речь о сингулярности, то и она присутствует. Задача будет сводится к тому, что необходимо при одинаковых диаметрах сравнить различные формы при постоянном крутящем моменте. Установить влияние геометрической формы сечения на распределение и величину максимальных касательных напряжений, а уж потом сравнивать их с допускаемыми напряжениями  для материала.

 

Я понимаю, что Вам как человеку опытному такая задача кажется плёвым делом, а для меня наоборот. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Раз уж зашла речь о сингулярности, то и она присутствует.

Это не так. Объективно сингулярность не существует. Ну, по крайней мере, в данном контексте. Бесконечных напряжений не бывает. Либо они вызывают локальное пластическок течение, но это нас устраивает, либо там вообще-то скругление, а мы не отрисовали.

 

 

Задача будет сводится к тому, что необходимо при одинаковых диаметрах сравнить различные формы при постоянном крутящем моменте.

Задача оптимизации формы - отличная задача. Решается даже проще. На некотором осмысленном удалении от сингулярности Вы таки получите сходимость при измельчении сетки. При чем довольно быстро. Вот эти значения и следует сравнивать для разных форм. Сходимость лучше исследовать для каждой формы, если они значительно (а то и топологически) отличаются.

 

И все-таки задачу надо дополнить, что является критерием оптимизации?

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
И все-таки задачу надо дополнить, что является критерием оптимизации?
 

Оптимизация - это следующий шаг. Критерий оптимизации - геометрическая форма сечения, которая от крутящего момента создаёт наименьшие касательные напряжения. На данном этапе сравнивается ряд уже известных различных сечений, ну как раз я уже говорил ранее. 

 

На некотором осмысленном удалении от сингулярности Вы таки получите сходимость при измельчении сетки.

Это понятно фантазийно, а на практике это расстояние выбирается подбором? я верно понял? То есть мы отсекаем заведомо высокие напряжения (но откуда мы знаем, что именно их нужно убрать) плоскостью, параллельной к сечению. Потом аналогично делаем для всех и сравниваем. Всё верно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Заменил тип КЭ на гексаэдральный и получил более или менее приемлемый результат. С помощью команды "Плоскость резания" отсёк всё лишнее, оставив лишь сечение толщиной с КЭ. Таким образом напряжения, которые "выпадают" из общей картины остались на противоположной стороне.


Заменил тип КЭ на гексаэдральный и получил более или менее приемлемый результат. С помощью команды "Плоскость резания" отсёк всё лишнее, оставив лишь сечение толщиной с КЭ. Таким образом напряжения, которые "выпадают" из общей картины остались на противоположной стороне.

post-35385-0-01741100-1380802132_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Критерий оптимизации - геометрическая форма сечения, которая от крутящего момента создаёт наименьшие касательные напряжения. 

То есть критерий все-таки максимальные напряжения. Точнее минимальные. Такой критерий возможен, но непопулярен. Как правило, напряжения ограничиваются определенной величиной (допускаемыми), а вот дальнейшая их минимизация экономически неэффективна, если существует сама по себе. Как правило минимизруют массу, но здесь, кажется массы толком нет, много не сэкономишь.

Это понятно фантазийно, а на практике это расстояние выбирается подбором? я верно понял? То есть мы отсекаем заведомо высокие напряжения (но откуда мы знаем, что именно их нужно убрать) плоскостью, параллельной к сечению. Потом аналогично делаем для всех и сравниваем. Всё верно?

Да, все верно, кажется. Главный критерий для выбора места замера напряжений - в нем есть сеточная сходимость по напряжениям.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

сеточная сходимость по напряжениям

 

как это понимать?  

 

 

критерий все-таки максимальные напряжения

 

как ни крути, а при такой заделке максимальные касательные напряжения возникают в местах (рис.), даже если мы откидываем напряжения, вызванные сингулярностью. 

post-35385-0-94914000-1380804319_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
как это понимать?  

а о чем мы до этого говорили?

есть подозрение, что не все сказанно ранее понято.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
есть подозрение, что не все сказанно ранее понято.

не отрицаю, но шаг к понимаю сделан.

 

Причём на задачу взглянул под другим углом и скорректировал начальные условия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
не отрицаю, но шаг к понимаю сделан.

Тогда с пролемой стоит переспать) А потом уже дальше двигаться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Тогда с пролемой стоит переспать

 

а то. утро вечера мудренее! Приятно было обсудить вопросы МКЭ. Спасибо за помощь и желаю творческих успехов. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Спасибо за помощь и желаю творческих успехов. 

спасибо)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу



  • Реклама

  • Сообщения

    • eksodus
      Вижу, нинджа гадит не только в повермилловской ветке форума
    • sennik53
      Солид кам может и с коррекцией на полный радиус и на износ инструмента. В предлагаемом примере ясно в "шапке" УП прописано "compensation-wear@, Т.Е. В ПОСТПРОЦЕССОРЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ ВВОД КОРРЕКЦИИ НА ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА. Проблема решается изменением всего лиш одного параметра в ПОСТПРОЦЕССОРЕ и в УП  будет выводится компенсация на полный радиус инструмента. И ни какой ложечки гемора, как говорит  Ninja, НЕТ. Это все заложено (применение коррекции на диаметр или износ инструмента) в написании постпроцессора. Так, что @Ninja учите матчасть по SC и не флудите понапрасну.
    • Frezer_PU
      Для этой стратегии предпочтительно использовать монолитные фрезы зажатые в силовые патроны, а так же использование максимально режущей части фрезы (Ар) при не больших радиальных съемах (Ае) и на подачах значительно больших от тех которые используются  классических стратезиях!  Для примера чтоб было понятно что я имел в виду,  да вы и сами наверное это знаете :  
    • boristsybin
      В наличии пара AMD Radeon FirePro w8100. 44900р./шт или 84900 за пару. Карта гарантированно поддерживает виртуализацию (проброс в виртуалку) на hyper-v, проверено.
      Возможен обмен с доплатой туда-сюда на 
      = GTX1070-1080Ti или Тitan Xp, обязательно турбинка
      = блок питания Corsair 1000 Вт и выше,
      Питание карта получает с заднего торца, потому без хитростей влезет в рэковый 3U корпус Отправка по России. Регулярно бываю в Курске, могу привезти.
      Возможен безнал - вы покупаете интересные мне позиции там и так, как вам удобно и обмениваетесь со мной. Гибкий взаимовыгодный торг. Могу даже какую-нибудь бумажку написать "выдал, обязуюсь".   История карт такова: карты бал с рук в августе 2017, для проекта распределенных вычислений milkyway@home, повелся на заявленные 2,1TFLOPS двойной точности. На практике выдают где-то 1,2TFLOPS (чуть больше старушки 7970)      
    • k_v
      за пару сотен тысяч рублей можно сделать десяток вновь-разработанных планетарных редукторов или пяток волновых/планетарно-цевочных. больше ни на что не хватит. это даже не учитывая что прототипов каждого узла надо делать не одну итерацию. про движки от шуруповертов даже не смешно)
    • hlibhlib
      @qqqq Все-бы ничего, да до кошмариков удручает дикая зависимость направления и стиля траектории инструмента от его профиля, даже при одинаковом его диаметре... Чтоб добиться точного совпадения с предложенным Вами примером, пришлось создать именно Новый инструмент, а инструменты из моей библиотеки создают совсем другой рисунок. Может опять не в тот лес я зашел??? Подскажите и направьте на путь истинный пожалуйста. Какие еще встречаются подводные камни в этой стратегии?                     
    • Maik812
      Для некоторых действий экзоскелета например кисть или еще что то быстрое требующие скоростных перемещений эффективно и дешего линейные асинхронные двигатели с высоким моментом. с этим могу помочь
    • Борман
      Слона всегда нужно есть по частям. Сначала нужен врач, который конкретно скажет что нужно.
    • AlexKaz
      Рейки, шарниры, батарейки,  микроконтроллеры с датчиками, движки от шуруповёртов - простецкий прототип сравним по цене с далеко не самым свежим авто. Вам бы записаться на собеседование в московскую Моторику - они пилят кистевые протезы для детей, летом традиционно собирают школьников и студентов на микроковоркинг. Могу дать имейл представителя. Рядом со мной есть пиаристая группа бывших и не очень бывших студентов из Пермском политеха - тож пилили свой бюджетный микроэкзоскелет для, хех, грузчиков...
    • LxCoder
      Вроде готово, если я все правильно понял. С выводами систем G54 - выставляйте FIXTURE_OFSET_REG=54 только в первом сиквенсе, или там, где хотите, чтобы был принудительный вывод G54. UNCX01.F44 UNCX01.P44 UNCX01.s44