Closius

Расчет композитного материала созданого методом намотки

97 сообщений в этой теме

Здравствуйте.

 

Есть ли у кого опыт расчета композитных конструкций которые созданы методом намотки?

 

Интересует методика расчета. Любая: аналитическое решение, методом конечных элементов (предпочтительнее).

 

Я так понимаю расчет довольно круто отличается от обычных композитов.. Так как слоев то как таковых нет + надо учитывать натяжение нити..

 

http://www.tsniism.ru/  здесь можно посмотреть видео как мотают такие конструкции (прямая ссылка http://www.tsniism.ru/CNIISM.mpg ).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В свое время ситали гловные обтекатели в Абакусе, но там заказчик согласился его слоистым представить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я вот думаю на сколько большая будет погрешность представлять материал в виде обычной оболочки (элемент в конечно-элементнйо модели) и задавать этой оболочке ортотпропные свойства?  А эти свойства брать из эксперимента. То есть создавать некоторый образец намотки (по той же технологии по которой собираются делать основную модель), далее разрезать его на образцы и испытать по класическим методикам на растяжение, сжатие, изгиб и т.п.

 

Вот только в местах закладных элементов как считать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Буквально недавно видел такие расчеты, но не помню где. Да, там брались орторопные свойства, но для разных участков разные, а форма этих участков определяется как раз способом намотки и довольна интересная.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для силового расчета в рамках Global FEM мы закладные элементы учитываем балками (одномерными), но это не всегда правильно. Если нужен какой-то детальный расчет, то мотаная конструкция моделируется тоже слоями, но по правилу смеси (по Халпину), а закладные - банально солидами с предварительно посчитанным модулем. Натяжение нитки не учитывайте, ибо на этапе термостатирования она "отпускается".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Буквально недавно видел такие расчеты, но не помню где. Да, там брались орторопные свойства, но для разных участков разные, а форма этих участков определяется как раз способом намотки и довольна интересная.

 

Форму участков - я думаю можно просто разделить все тело на участки и все.. Дешево и сердито )

 

 

Для силового расчета в рамках Global FEM мы закладные элементы учитываем балками (одномерными), но это не всегда правильно. Если нужен какой-то детальный расчет, то мотаная конструкция моделируется тоже слоями, но по правилу смеси (по Халпину), а закладные - банально солидами с предварительно посчитанным модулем. Натяжение нитки не учитывайте, ибо на этапе термостатирования она "отпускается".

 

Спасибо за совет.

 

"мотаная конструкция моделируется тоже слоями" - я вот не пойму а какие там слои в мотаной конструкции? Там же нитки идут друг под другом и как таковых слоев то и нет, все везде переплетено. 

 

А можете по подробнее рассказать, что такое "правило смеси (по Халпину)" ?

 

"закладные - банально солидами с предварительно посчитанным модулем" в смысле? Если заклодной элемент из алюминия или титана, то его модуль упругости известен же. Или Вы имели в виду что-то другое?

 

 

PS: Спрашивал в своем институте на кафедре сопромата и на кафедре композитов - толком особо никто не считает... То есть считают как оболочку как я описал выше... Слоистые композиты да считают...

 

Была у меня еще идея "гениальная" смоделировать намотанный кокон линией, задать ей свойства нити и создать связи с определенными свойствами жесткости между всеми ближайшими узлами (на определенном расстоянии). Ну и можно все это делать на оболочке, тогда и давление задать будет легко))  только думаю жесть будет количество элементов))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
я вот не пойму а какие там слои в мотаной конструкции

я тоже:( на самом деле, смотря как мотать. есть варианты, когда мотают, как катушку, тогда каждый проход шпульки дает отдельный слой, и, как правило, ориентация этих слоев определяется взаимной скоростью вращения формы и поступательного (орбитального) движения шпульки. Стараются, чтобы на каждом проходе была своя ориентация. Такой материал хорошо описывается, как слоистый.

Есть вариант, когда нитеукладчик идет по матрице, так из нитей формируются ребра или стрингеры. Вот такой материал уже слоистым не опишешь, в нем нити действительно "переплетены". поступают куда проще - используют правило смесей. То есть, если в материале 40% смолы с модулем упругости Е1, а остальное - нить с модулем Е2, то рассматривают ортотропный материал с модулем 0.4Е1+0.6Е2 по нитке, и Е1 поперек нитки. Да, такой прием примитивен, и результаты будут ближе к эксперименту, если использовать его модификацию, предоженную Халпином (или Альпеном, что, наверное, правильнее) и Цаем. Там используются эмпирические коэффициенты. которые зашиты в Patran, но при наличии экспериментальных данных их можно скореллировать. По теории лучше расскажет Гугл по запросу Halpin-Tsai

Если заклодной элемент из алюминия или титана, то его модуль упругости известен
 

в трехслойках моделирование закладных балками с актуальным профилем может навести моменты, которых в реальности не будет. Поэтому приходится редуцировать профиль, чтоб сохранить изгибную жесткость и не создать ненужное плечо. Все закладные, которые приходилось делать солидами, попадались деревянные или композитные, поэтому и вспомнил про действующий модуль.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

JAR, больше спасибо Вы натолкнули меня на путь)

 


Если заклодной элемент из алюминия или титана, то его модуль упругости известен
 

в трехслойках моделирование закладных балками с актуальным профилем может навести моменты, которых в реальности не будет. Поэтому приходится редуцировать профиль, чтоб сохранить изгибную жесткость и не создать ненужное плечо. Все закладные, которые приходилось делать солидами, попадались деревянные или композитные, поэтому и вспомнил про действующий модуль.

 

 

Все равно не понял.. Можете пояснить? Откуда момент получается?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может, мы и про разные закладные говорим. В трехслойках это чисто технологические элементы для крепления поясов, книц, оребрения и т.п. У составного сечения "закладной+пояс" в реальности центр жесткости никогда не оказывается на срединной поверхности панели, в упрощенных моделях это приводит к появлению плеча, а, стало быть, и момента.

Извиняюсь, я сразу не посмотрел, что ссылка Ваша ведет на ЦНИИСМ. Там оболочки считает один из наших современных классиков Васильев В.В.

Он пользуется модификацией полубезмоментной теории оболочек, распространенной на случай ортотропных материалов, которую подробно излагает в своих книгах. Матрица жесткости мотаного композита у него такая же, как и у обычного слоистого, но он умышленно обнуляет в ней некоторые члены.

 

Изменено пользователем JAR

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может, мы и про разные закладные говорим. В трехслойках это чисто технологические элементы для крепления поясов, книц, оребрения и т.п. У составного сечения "закладной+пояс" в реальности центр жесткости никогда не оказывается на срединной поверхности панели, в упрощенных моделях это приводит к появлению плеча, а, стало быть, и момента.

Извиняюсь, я сразу не посмотрел, что ссылка Ваша ведет на ЦНИИСМ. Там оболочки считает один из наших современных классиков Васильев В.В.

Он пользуется модификацией полубезмоментной теории оболочек, распространенной на случай ортотропных материалов, которую подробно излагает в своих книгах. Матрица жесткости мотаного композита у него такая же, как и у обычного слоистого, но он умышленно обнуляет в ней некоторые члены.

 

Спасибо. Теперь понятно, что Вы имеете в виду.

Про полубезмоментную теорию почитал, ну в МКЭ можно применять полную теорию оболочек, даже с учетом всех моментов, так как считает всеравно машина) А все эти безмоментные и полубезмоментыне теории были разработаны для упрощения расчетов в ручную. Это мое понимание этого дела..

 

А вот такой вопрос, касательно применения в МКЭ: В обычной оболочке у нас есть нейтральная линия и излибные напряжения получаются симметричные относительно нее и так далее.. А как происходит при расчете многослойной оболочки? Она получается набором оболочек со своими нейтральными линиями или же там по другому? Как осуществляется связь между слоями оболочки?

Да и нелинейное поведение разных слоев учитываются?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В сети довольно много статей по расчету, которые ищутся по фразе

 

filament wound composite (vessel, structure)

 

Под Абакус существует соотв. плагин  Composite Filament Winding - общий подход можно  уяснить, по  референсам оттуда-же

 

1. Peters, S.T., Humphrey, W.D, and Foral, R.F., Filament Winding Composite Structure Fabrication, 2nd ed.
2. Gray, D.L., and Moser, D.J., “Finite Element Analysis of a Composite Overwrapped Pressure Vessel”, American Institute of Aeronautics and Astronautics.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
А все эти безмоментные и полубезмоментыне теории были разработаны для упрощения расчетов в ручную
 

Может, оно и так, но, скажем, у аэростата оболочка по факту ведет себя, как безмоментная, а если ее "в лоб" смоделировать шеллами с теми же модулем и толщиной, то можно отхватить моменты, которые в реальности не имеют места быть.

Связь между слоями оболочки осуществляется из решения системы уравнения совместности деформаций внешней поверхности одного слоя с деформациями внутренней поверхности другого (смежного) слоя. Чтобы не решать их каждый раз заново, используют матрицу обобщенной жесткости оболочки, которая описывает слоистый материал так же, как модуль Юнга - изотропный. При вычислении матрицы берется нейтральная поверхность, соответствующая по умолчанию (в Настране и Абакусе) срединной поверхности. Однако, есть возможность ее переопределить. И уже эта "нейтральная" поверхность совмещается с узлами сетки, а деформации по слоям выводятся из матрицы жесткости. То есть, с точки зрения МКЭ, решается такая оболочка так же, как и обычная, только описывается не тремя, а восемнадцатью жесткостями. 

Обнуляя в матрице обобщенной жесткости оболочки некоторые члены, можно заставить ее не работать на изгиб в нужных направлениях, например, запретить возникновение в ней моментов относительно оси, параллельной оси симметрии, как это делает Васильев. 

Мотаный материал принципиально отличается от слоистого тем, что на поверхности двойной кривизны угол меняется в зависимости от координаты, и задать его по-честному проблематично. Вот для этого всякие скрипты и плагины выдумывают.

Если у Вас поверхность далека от цилиндрической, могу предложить еще вариант, которым сам никогда не пользовался и не слышал, чтоб так делали.

Ну, это уже мысли вслух. Для гибких оболочек хороший результат дает моделирование армированным материалом. То есть берется некий изотропный материал, а потом при помощи опции REBAR в него закладываются жгуты/корды с нужной густотой под нужным углом. В отношении мотаного композита еще не видел, чтоб применяли этот подход, но он должен быть довольно реалистичен. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

FSA-FSA: Про намотку мало чего находил.. Уже штук 20 книг просмотрел. Общую струкруту для себя уловил.

 

JAR: Спасибо за разъяснение!

 

Может, оно и так, но, скажем, у аэростата оболочка по факту ведет себя, как безмоментная, а если ее "в лоб" смоделировать шеллами с теми же модулем и толщиной, то можно отхватить моменты, которые в реальности не имеют места быть.

 

Ну так если эта оболочка будет тонкая, то и моменты там не возникнут.. Хотя да Вы правы, в линейной постановке все может расти до бесконечности, хотя это исправит нелинейная постановка) Ну да если считать воздушный шарик то надо пользоваться безмоментной.

 

Мотаный материал принципиально отличается от слоистого тем, что на поверхности двойной кривизны угол меняется в зависимости от координаты, и задать его по-честному проблематично. Вот для этого всякие скрипты и плагины выдумывают.

 

Не очень понимаю как можно задать эти углы при смешанной спирально-радиальной намотке например? Да и при просто при спиральной, когда иедт намотка не встык и не в нахлест, то есть слои препрега или шити переплетаются друг с другом, так что там слоев нет. Углы то будут изменяться, но где и как их учесть в данном случае я не представляю.

 

Возможно были проведены эскперименты с целью определения зависимостей НДС от количества "слоев" намотки, от углов намотки, от поверхности (циллиндр или элиптическое днище) и так далее. Это была бы огромная но думаю стоящая работа.

 

Если у Вас поверхность далека от цилиндрической, могу предложить еще вариант, которым сам никогда не пользовался и не слышал, чтоб так делали. Ну, это уже мысли вслух. Для гибких оболочек хороший результат дает моделирование армированным материалом. То есть берется некий изотропный материал, а потом при помощи опции REBAR в него закладываются жгуты/корды с нужной густотой под нужным углом. В отношении мотаного композита еще не видел, чтоб применяли этот подход, но он должен быть довольно реалистичен.

 

Да! ) Я тоже прям с самого начала думал о таком варианте. Но думаю описание трассировки намотки будет оочень сложным. К тому же будет большое количество элементов. Я еще думал после создания намотки создать связи между ближайшими элементами типа Glue с коэффициентами жесткости, то есть это задаст матрицу. И всю эту мотню создать на некоторой поверхности для легкого задания граничных условий.

Но мне нужен подход, который можно применять инженерам, а такой подход очень сложен и затратен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тогда посмотрите как армируют строители. Возможны два способа осреднения, когда принимается согласованность деформаций, это обычно при изгибе-сжатии-растяжении. Это как тут будет. И при надавливании, тогда логичнее согласованность напряжений при слоях использовать. Ну и разные их комбинации. Насколько помню это называется вилка Хилла. Когда-то что-то писал об этом. http://exponenta.ru/soft/Mathemat/pinega/a10/a10.asp  

http://exponenta.ru/soft/Mathemat/pinega/a11/a11.asp

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

JAR:

 

Продемонстрировал я способ как Вы предложили через правило смесей. Балон весь не считал а считал сектор. Задал ортотропные свойства материала и все такое.. Однако заказчик сказал, что они так не считают и что это все фигня, так как вся суть в том, что деталь изготавливается из одной непрерывной нити.. 

 

В принципе в его словах есть смысл, с другой стороны почему не подходит эта теория я не сильно понял.. Причем я предложил ему разные теории и Халпина и там еще кучу нашел. Он сказал что какраз таки сичтать сектор не есть хорошая идея, то есть надо както учитывать именно направление материала. Свои методики заказчик естественно не выдает))

 

Неужели на столько нехорошая, что вообще нельзя применить такой метод? Ну хорошо свойства материалов брать не из вырезанных образцов (так как нарушается непрерывность нити), а наприемр всего цилиндрического намотанного образца. Наприемр на разрыв вдоль оси - приложением обычной силы, а в другом направлении - приложением давления при защемлении торцов чтобы разрыв шел только по переферии цилиндра...

 

Fedor: Спасибо! Подчерпнул некоторую интересную информацию по одной ссылке.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Closius, мой скромный опыт показывает, что, когда у заказчика есть методика, он требует считать по ней. Когда заказчик говорит, что так, мол, никто не считает, мы считаем по-другому и т.п., на поверку выясняется, что методики нет вовсе. Да и всякие заказчики бывают, некоторые вообще требуют композит по Мизесу считать...

Чтобы непрерывность нити учитывалась, не видел никогда. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Непрерывность нити учитывается гипотезой о линейности деформаций. Если бы были разрывы, то похоже на слои грунта с разными модулями и давлении сверху. Там скорее непрерывность по напряжениям ... По крайней мере при армировании железобетона всегда подразумевается непрерывность армирования и используется гипотеза о плоских деформациях в балках и пластинах...

Сейчас иногда используется усиление наклеиванием углеткани на балки и плиты. При расчетах всегда используется гипотеза плоских сечений, то есть непрерывность деформаций другими словами. Поищите в сети вроде есть примеры таких усилений для мостов и многого другого .... 

 

http://rus.sika.com/   вот их углеткань видел и журнал с примерами бумажный есть. Называется - Ремонт и усиление железобетонных мостов материалами Sika   . С какой-то выставки принесли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Непрерывность нити учитывается гипотезой о линейности деформаций. Если бы были разрывы, то похоже на слои грунта с разными модулями и давлении сверху. Там скорее непрерывность по напряжениям ... По крайней мере при армировании железобетона всегда подразумевается непрерывность армирования и используется гипотеза о плоских деформациях в балках и пластинах...

Сейчас иногда используется усиление наклеиванием углеткани на балки и плиты. При расчетах всегда используется гипотеза плоских сечений, то есть непрерывность деформаций другими словами. Поищите в сети вроде есть примеры таких усилений для мостов и многого другого .... 

 

http://rus.sika.com/   вот их углеткань видел и журнал с примерами бумажный есть. Называется - Ремонт и усиление железобетонных мостов материалами Sika   . С какой-то выставки принесли.

 

Я Вас понимаю. Но задание направления армирования железобетона на порядок проще, чем "трассировка" намотки волокна. Особенно в зоне вставки закладных элементов...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сложность на принципы не влияет, армируйте по направлениям главных векторов. И весь принцип. При кручении жб лестниц полезна формула Гурса вроде так называется для кручения тонкостенных. В закладных полезно помнить как в колоннах, напряжения у колонн в 2.5 раза больше чем в середине пролета. Об этом есть в книжке Тимошенко , Кригера об оболочках. Из жб архи много сложных геометрических форм изобретают. Иногда тоже непросто разложить, запаришься чертить чтобы поняли как надо иногда  :)

Точно по направлению обычно нетехнологично, так хоть как-то разумно учитывая это направление и кладут арматуру.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сложность на принципы не влияет, армируйте по направлениям главных векторов. И весь принцип. При кручении жб лестниц полезна формула Гурса вроде так называется для кручения тонкостенных. В закладных полезно помнить как в колоннах, напряжения у колонн в 2.5 раза больше чем в середине пролета. Об этом есть в книжке Тимошенко , Кригера об оболочках. Из жб архи много сложных геометрических форм изобретают. Иногда тоже непросто разложить, запаришься чертить чтобы поняли как надо иногда  :)

Точно по направлению обычно нетехнологично, так хоть как-то разумно учитывая это направление и кладут арматуру.

 

Я не понимаю зачем Вы мне про армирование говорите? У меня мотанная конструкция. Там процентов львиную долю объема занимает волокно, я думаю процентов 80.. (Цифру взял из головы на взгляд, так что поправьте если не прав, буду благодарен).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я думаю пропорции тут не принципиальны, важнее выявить общие подходы к подобным конструкциям. Я занимался армогрунтами, там сетки кладут для обеспечения устойчивости склонов. Принцип тот же. В идеале класть по направлению главных напряжений, ну и все к ним и привязывать. Даже собирался сконструировать общую теорию армирования да все времени и настроения не находится. Валяются разные наброски. Поэтому и интересно обсуждать эти подходы. Но по моему убеждению они должны быть едиными и основываться на нормальной механике :) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Непрерывность нити учитывается гипотезой о линейности деформаций

Не понял Вашего замечания. Например, стекломаты из рубленого волокна прекрасно себя ведут, как линейно деформируемые тела, хотя никакой непрерывности там и в помине нет.

Тут-то речь зашла о том, что весь баллон, состоящий из единой нитки, якобы должен вести себя как-то иначе, чем склеенный из слоев той же нитки. Или, может, я неправильно понял, и фраза "вся суть в том, что деталь изготавливается из одной непрерывной нити" подразумевает то, что в нецилиндрических частях углы укладки будут меняться в зависимости от текущего радиуса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну в них возникает что-то вроде перехлеста который используют при соединении арматуры. 30-40 диаметров есть перехлест и можно считать, что арматура непрерывна. А вот если смесь шариков, то это другое дело. Вообще полезно оценивать вилку Хилла для оценки этого влияния. Понятно, что это крайние случаи, могут быть и промежуточные. Мы тут где-то обсуждали интегральные свойства смесей...


В строительстве используется фибробетон, там маленькие стальные элементы небольшой протяженности и при одинаковом проценте  армирования это не то же самое по свойствам, что и нормальная арматура

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Там процентов львиную долю объема занимает волокно, я думаю процентов 80.. (Цифру взял из головы на взгляд, так что поправьте если не прав, буду благодарен).

Процентов 60 получается выдавить при автоклавном формовании из препрегов, Больше можно еще процентов 5...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так ясное дело, нить круглая. Я когда бревна в вагоны грузил то пропорция плотного против складского кубометра около 0.5 всегда была. Можно кружки плотно нарисовать да посчитать с пустотами, это предел :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день.

 

Перелопатил много литературы. На сколько мне хватало знание английского на столько ее понял)

 

Из выбранного мной по методам расчета мотанных конструкций (filament winding) собрал небольшую подборку. Прошу ознакомиться. Всю литературу могу дать, только книги весят по 30 Мб.

 

Fedor:

 

Все-таки армированный бетон и мотанная конструкция - довольно разные вещи. Например при использовании органических волокон (и вроде борных) возможна некоторая диффузия (молекулярное взаимодействие) матрицы с волокном. Далее при перегибах волокон их свойства существенно падают. Было бы очень интересно узнать как учитывать эти эффекты. В теории композитов есть предположение, что адгезия матрицы и волокна не хуже свойств самой матрицы (то есть идеально связано). На самом деле углеродные волокна например смачиваются не очень..   Далее преднапряжение (натяжение нити при намотке) частично или совсем снимается при последующей обработке в автоклаве например.

При воздействии вдоль одного направления это влияет на другое направление. Как?  Хотя мне кажется это учитывается в критерии прочности композитов например Цай-Ву.

 

И это только механика без учета температуры...

 

В общем факторов очень много... Задача определения свойств конечного композита по его составляющим оочень сложна и требует множества экспериментов.

Doc1.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Closius, у меня есть третья и четвертая книги из Вашего списка, там мотаные оболочки считаются именно как СЛОИСТЫЕ. Подозреваю, зная область работы Тарнопольского, что и во второй рассматриваются тоже слоистые материалы. По адгезии есть целая наука, на что только не идут производители, чтобы выполнялось предположение о том, что "адгезия матрицы и волокна не хуже свойств самой матрицы"... например, я не так давно был в лаборатории, в которой для этого в замасливатели волокна вводят нано-трубки.

При воздействии вдоль одного направления это влияет на другое направление. Как?

а вот про это и у Васильева, и у Морозова, и у Лехницкого очень хорошо написано. В любом металле это влияние очевидно и описывается коэффициентом Пуассона. В композитах это влияние неочевидно, и сдвиг может приводить к изгибу, а растяжение - к закручиванию, что описывается матрицами B,C и D. Любой современный CAE-пакет учитывает это влияние.

Я бы все-таки решал Ваш баллон, как слоистый, только ориентацию в нецилиндрической части пришлось бы задавать полем, в котором углы зависят от радиуса. Мне, как самолетчику, с этим проще - у нас только цилиндрические конструкции (нецилиндрические композитные куски почти всегда не являются силовыми).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Интересно.

 

про это и у Васильева, и у Морозова, и у Лехницкого очень хорошо написано

 

А если в книге Васильева, то где именно? Ну и в какой его книге конкретно?

 

Любой современный CAE-пакет учитывает это влияние

 

А каким образом? Если я задам ортотропный материал, задам коэффициенты пуансона по направлениям, то учет будет автоматически?

Или там надо специальный материал?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Надо же на чем-то новизну с актуальностью выискивать, вот и упражняются в изобретении специальной механики, чтобы удочки не делать. С китайцами все равно не утягаться. Не говоря уж о других. В строительстве тоже любят таким развлекаться, трещинками, агдезиями и прочим в железобетоне. Вы же хотели инженерных подходов, без всяких там молекул и прочей физики. Поэтому надо сводить к нормальной механике континуума а все мутотень сводить в коэффициенты с помощью которых и осуществляется связь математики с физикой в механике. Модули упругости, да коэффициент Пуассона. Ну и в критериях прочности несколько констант. Связующее в основном, чтобы не было потери устойчивости при сжатии. Намазали ткань эпоксидкой, да приклеили. Ну Вы еще и ткете одновременно из ниток. Лучше всего нитки направлять по линиям главных напряжений. Надеюсь хоть это то не оспаривается. Нагельный эффект конечно есть, но это уже вторичное. Правда очень трудно бывает уговорить экспертов, что он защитит от продавливания, хотя и описан в еврокодах и британских стандартах :)   

 

Глупостей всяких навыдумывают каких-то своих механик наизобретают разные чайники, разгребай потом это дерьмо инженерам :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Поэтому надо сводить к нормальной механике континуума а все мутотень сводить в коэффициенты с помощью которых и осуществляется связь математики с физикой в механике. Модули упругости, да коэффициент Пуассона.

 

Я с Вами согласен на счет упрощений!

Только вот не все так просто. Коэффициент Пуассона я полагаю тут зависит от напряжений. Вот в чем соль.

 

На счет адгезий и всего прочего я спросил с целью узнать может быть уже есть возможность это учитывать. Ведь вещи там реально важные могут быть.

 

Глупостей всяких навыдумывают каких-то своих механик наизобретают разные чайники, разгребай потом это дерьмо инженерам

 

Я понимаю, что это сарказм) Такие методики (одна из 10 например) могу двигать прогресс. Только давайте не будет уходить от темы, а то сейчас тут можно много оффтопа написать по этому поводу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"Коэффициент Пуассона я полагаю тут зависит от напряжений" - от 0.2 до 0.4 что практически не скажется на расчетах, а весь сопромат вообще при 0 написан. Из-за такой ерунды откажетесь от него ?    :)

В жб гладкая арматура отличается от рифленой с помощью коэффициентов слегка отлчающихся. Эпоксидка обычно гарантирует прилипание. Как-то считал тонкие ее слои для автотракторных двигателей. Точнее из ремонта для заделки трещин в картере. Да никуда такие мелочи прогресс не двигают, только голову морочит уход с нормальной механики, то есть регресс они обеспечивают. Грунтокопатели обожают пылинки- песчинки- капельки учитывать, а осадки по любому считаются по нормальному модулю упругости, который почему-то называют модулем деформаций для оригинальности видно и потому, что не знают что этим в механике обычно величина обратная, а учет свякой ползучести через эффективный модуль упругости осуществляется. Не обижайтесь, просто механическая и математическая неграмотность любителей новизны с актуальностью надоела, лучше бы прикупили себе немного статусов для визиток и успокоились не мусорили в информационном пространстве  http://consultation.info/    :)

 

Прибалты страсть любят всякой такой ерундой, типа химией механику пободяжить,  голову поморочить и вот чем такое заканчивается http://www.rg.ru/2013/11/22/versii-site.html  :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
неграмотность любителей новизны с актуальностью надоела, лучше бы прикупили себе немного статусов для визиток и успокоились

На сегодняшний день "любители" не только ради визиток этим занимаются. Во вполне себе инженерной, прагматичной среде все увеличивается стремление учесть каждую песчинку, частицу, атом, нитку и т.д. Решаются сложные и красивые(с точки зрения анимации) задачи, иногда это действительно актуально, но чаще бесцельно и неэффективно. Словно работа - это время, проведенное на рабочем месте. Вы их, возможно, не видите, в строительство они пока не проникли.

Им не поможет купить корочки, у многих они и так уже есть. Какие еще будут предложения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Того не знают, что сохраняя простоту идей мы можем усложнять приложения - как писал Стренг. Один из теоретиков МКЭ.  Верно и обратное. Пускай развлекаются, мне частенько пытаются голову заморочить, когда что-нибудь продать хотят для строительства. Иногда такую чушь несут, что не выдерживаю, ухожу :)

 

Это от математической безграмотности стремятся все учесть. Формулу Тейлора плохо изучали. Раньше было время экспериментального фетишизма, теперь компьютерного. Это из-за того, что действительно стоящих задач не видят, а активность надо демонстрировать. Времена симулякров - считают постмодернисты :)

Изменено пользователем _Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Fedor:

 

Давайте я поясню: мне интересно все это чисто лично. То есть на практике я бы ставил эксперимент. А если бы у меня было НИИ, то я бы ставил серии экспериментов и получал бы зависимости механических характеристик от кол-ва слоев, размеров нити, углов укладки и так далее. Вот это реально инженерный и четкий подход. А все эти теории они и сложны и много чего требуют...

 

Товарищ Harshad Kumar Dharamshi Hansraj Bhadeshia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Harshad_Bhadeshia ) например применил нейронные сети для определения свойств металла на основе входящих компонентов. Вначале он их обучил на основе существующих материалов и технологий, а дальше они ему давали свойства в зависимости от входящих компонентов и технологии.

 

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.28.1397&rep=rep1&type=pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Видал как коэффициент концентрации через усталостные эксперименты определяли. Несколько лет работы. Куча ресурсов, статистики. Я пересчитал за несколько минут, нормально определили. Всего несколько процентов расхождение было. Большая советская наука была :)

Английские ученые и не такое могут. Нейронных сетей точно не достает, чтобы Терминатора 2 сконструировать. Слышал, что они железобетонный принтер изобретают, чтобы дома печатать   :)

Изменено пользователем _Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Коэффициент Пуассона я полагаю тут зависит от напряжений" - от 0.2 до 0.4 что практически не скажется на расчетах

Чтобы пуассон от напряжений зависел, слышу впервые. Что он меняется для композитов от 0.2 до 0.4, слышу уже в сотый раз, поэтому меня давно это не удивляет.

Связующее в основном, чтобы не было потери устойчивости при сжатии.
 

Если посмотреть с точки зрения баллона высокого давления, это верно только в случае геодезической намотки. В других случаях смола все равно заработает на касательные напряжения - их, собственно, и пытаются отловить в КМ. Поэтому изначальная идея "смоделировать намотанный кокон линией, задать ей свойства нити и создать связи с определенными свойствами жесткости" может привести к правильным результатам, только если связующее заведомо возьмет все сдвиги (например, металлическая или керамическая матрица). Но мне эта идея все больше нравится...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так при наступлении пластичности, коэффициент Пуассона приближается снизу к 0.5 у стали, например. Поэтому и используют теорию пластического течения... Об этом много где написано... Так связующее для того и применяют, чтобы не превращалось в рессору при растяжении и не теряло устойчивости при сжатии как канат.  Иначе и смысла нет... Я и писал, что оптимальная намотка по главным напряжениям. Все остальные хуже. Вопрос только насколько...

Изменено пользователем _Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я применяю при расчете изделий из стеклопластика SW. C 2012 версии в нем появились составные композитные оболочки. Сложность была в определении характеристик элементарного слоя, но мы их худо-бедно получили, правда, я не уверен, насколько точно.

Машина намоточная у нас такая - проблемы с выделением одного слоя в ней нет.

post-29001-0-46027100-1386872130_thumb.jpg

Мотаем емкости больших диаметров.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Машина намоточная у нас такая - проблемы с выделением одного слоя в ней нет.

Дело не в машине а в схеме намотки.

И даже если выделить слой, то при мотании поверхностей разной кривизны сложно определить углы намотки. Точнее надо както учитывать свойства материала от углов намотки

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Точнее надо както учитывать свойства материала от углов намотки

Свойства материала от углов намотки учитываются при расчете составных оболочек. Я ссылку выше немного давал. Если точнее, то вот.

В нашем случае углов немного, всего два - "кольцевая намотка", когда шпуля движется медленно и мотается кольцевой слой, угол намотки близок к 90 и "перекрестный" - угол намотки близок к 60 градусам.

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

  • Реклама

  • Ближайшие события

    Предстоящих событий не найдено
  • Дни рождения сегодня

    1. Alex007
      Alex007
      (38 лет)
    2. Alexisski
      Alexisski
      (37 лет)
    3. CSR
      CSR
      (67 лет)
    4. Mihasya
      Mihasya
      (35 лет)
    5. PHilin
      PHilin
      (37 лет)
    Просмотреть все