kol

Расчет на усталостную прочность и долговечность

151 сообщение в этой теме
Вы путаете. Со скоростью звука распространяются возмущения в металле, дислокации двигаются с разными скоростями зависящими от многих параметров и условий. Говорить что оно равно конкретно скорости звука - не верно.

В пределах монокристалла зерна сдвиг атомных плоскостей распространяется со скоростью звука. А именно он и есть дислокация. Когда дислокация путешествует по границам зерен ее вообще не совсем верно так называть. Можно в какой-то мере назвать дислокацией ту энергию, что она несет. Именно о ней идет речь в моделях, обычно. Эта энергия перемещается в пространстве, в целом, с произвольной и непонятной скоростью. Об этом речь? Ну так то модель, а не дислокация. А моделью все-таки неинтересно объяснять физику.

Вот я и предположил что ходят.. При линейном нагружении они линейно ходят. И при нелинейном нагружении у них может быть некоторый эффект пружинения. К тому же при пластическом нагружении не все дислокации должны пластически ходить, могут быть места где они более нагружены или менее нагружены скажем так.

Перемещение и генерация дислокаций - всегда пластическая деформация. Когда Вы воспринимаете дислокации как мышей, бегающих по свободному полю металла - речь о модельном представлении.  Это слабо помогает объяснить наличие предела выносливости. По факту мышей нет. Есть атомы. Есть энергия. Есть зерна и упорядоченность атомов в них. Есть их границы и неупорядоченность атомов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Александр:

 

http://lib.convdocs.org/docs/index-32399.html?page=8   вот. Скорость дислокаций не может быть больше скорости звука и она величина зависящая от касательного напряжения и температуры материала.  

А вот какие они бывают http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1036.html

 

Перемещение и генерация дислокаций - всегда пластическая деформация.

 

Я и не спорю. Пластика всегда бывает с упругостью. Вы пластически нагрузили металл, нагрузку сняли и он немного возвратился назад на величину зависящую от модуля упругости. И дислокации какие то могут двигаться быстрее какие то медленнее. Ну и я не претендую на безупречное описание я высказал лишь предположение.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"Скорость дислокаций не может быть больше скорости звука и она величина зависящая от касательного напряжения и температуры материала. " в теории упругости скорость звука зависит от модуля упругости и коэффициента Пуассона.  При усталости обычно все в упругой области напряжений.

При пластичности коэффициент Пуассона приближается снизу к 0.5 ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Антон, спасибо за ссылки. Хорошо написано.

В первой понравилось:

"Механизм возникновения дислокаций в процессе пластической деформации на сегодняшний день выяснен не полностью. Существует ряд гипотез, часть из которых имеет косвенное экспериментальное подтверждение."

 

 

Особенно с учетом того, что это мало отношения имеет к изначальному вопросу.

А зависимостью от температуры и касательных напряжений можно и пренебречь и положить скорость равной скорости звука. Да, невсегда, но часто. В нашем случае, к примеру.

Также обратите внимание, что речь идет о процессах в монокристале, а потом представьте какая каша творится на границах зерен. Просто представьте, без выводов.

 

Даже если говорить о разной скорости движения дислокаций в металлах - это не должно приводить к наличию предела выносливости в одних, и его отсутствию в других.

 

Пластика всегда бывает с упругостью. Вы пластически нагрузили металл, нагрузку сняли и он немного возвратился назад на величину зависящую от модуля упругости.

Возращается исключительно упругая деформация, связанная с увеличением расстояния между атомами. Пластика же, если поплыла, то не вернуть(разве что отжиг. но это отдельная история). И даже при нагружении с обратным знаком скорее уж сгенерируются новые дислокации, чем исчезнут ранее созданные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0  скорость звука в твердых телах бывает разной продольной и поперечной. Вы то какую имеете в виду и какая во всем этом прагматика ? :)

 

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F)  все эти дислокации вроде только голову морочить инженерам физиками придуманы :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Александр, Федор:

 

Согласен в Вами. Дело это мутное и очень не однозначное...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Adams Integration with MSC Nastran for Better Fatigue Analysis

Date and Time: December 11th, 2013 at 9:00 AM EST or 1:30 PM EST
Duration: 45 minutes 


About this Webinar!

Predicting fatigue failures can significantly reduce long term warranty costs, but determining correct loads for fatigue analysis is a critical, and particularly challenging, step in predicting failure. Many companies rely on static or inertial limit loads and modal analysis to validate their products, and while these techniques have proven successful at preventing catastrophic failures, they typically do not do a good job of simulating and predicting fatigue failures.

Fatigue analysis can also be a cumbersome and time consuming process, requiring the user to manually manage and associate data from a multitude of various external sources prior to performing a fatigue solve. MSC Nastran Embedded Fatigue circumvents this burden through a fatigue life solution which resides internally to the finite element solver. This natural and symbiotic integration provides for reduced solution times, reduced hardware requirements and a less encumbered, less error prone user experience.
This webinar provides an overview of how to use Adams to create a virtual duty cycle, calculate loads and create input files for fatigue analysis. After the Adams part, we will introduce how users can save fatigue analysis time by 60% percent by using the new Nastran Embedded Fatigue (NEF) technology in the process.

Join this webinar to learn more on ...
° Virtual test events/duty cycles in Adams
° Creation of input files for fatigue analysis from Adams virtual test events
° Creation of flexible bodies for fatigue analysis
° Transient FEA analysis with embedded life prediction
° Optimization on fatigue based criteria
° Multiple complex, simultaneous load input generation and management for fatigue (e.g. road loads)
Who Should Attend?
° CAE Analysts
° Project Managers
° Engineering Managers
Following the webinar, you will be able to join in a live Q&A to have your specific questions answered.

Registration
http://pages.mscsoftware.com/AdamsIntegrationwithMSCNastranforBetterFatigueAnalysis12112013_Main.html



Предлагаю присоединиться и назадовать вопросов)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Adams Integration with MSC Nastran for Better Fatigue Analysis

Date and Time: December 11th, 2013 at 9:00 AM EST or 1:30 PM EST

Duration: 45 minutes 

About this Webinar!

Predicting fatigue failures can significantly reduce long term warranty costs, but determining correct loads for fatigue analysis is a critical, and particularly challenging, step in predicting failure. Many companies rely on static or inertial limit loads and modal analysis to validate their products, and while these techniques have proven successful at preventing catastrophic failures, they typically do not do a good job of simulating and predicting fatigue failures.

Fatigue analysis can also be a cumbersome and time consuming process, requiring the user to manually manage and associate data from a multitude of various external sources prior to performing a fatigue solve. MSC Nastran Embedded Fatigue circumvents this burden through a fatigue life solution which resides internally to the finite element solver. This natural and symbiotic integration provides for reduced solution times, reduced hardware requirements and a less encumbered, less error prone user experience.

This webinar provides an overview of how to use Adams to create a virtual duty cycle, calculate loads and create input files for fatigue analysis. After the Adams part, we will introduce how users can save fatigue analysis time by 60% percent by using the new Nastran Embedded Fatigue (NEF) technology in the process.

Join this webinar to learn more on ...

° Virtual test events/duty cycles in Adams

° Creation of input files for fatigue analysis from Adams virtual test events

° Creation of flexible bodies for fatigue analysis

° Transient FEA analysis with embedded life prediction

° Optimization on fatigue based criteria

° Multiple complex, simultaneous load input generation and management for fatigue (e.g. road loads)

Who Should Attend?

° CAE Analysts

° Project Managers

° Engineering Managers

Following the webinar, you will be able to join in a live Q&A to have your specific questions answered.

Registration

http://pages.mscsoftware.com/AdamsIntegrationwithMSCNastranforBetterFatigueAnalysis12112013_Main.html

Предлагаю присоединиться и назадовать вопросов)

Ну... немного тезисов не в рифму:
Частота нагружения. Увеличение частоты нагружения, как правило, приводит к монотонному
 
повышению пределов вьшосливости исследуемых материалов и конструкционных
 
элементов. Это объясняется тем, что при более высокой частоте нагружения не завершаются в
 
полной мере микропластические деформации, приводящие к усталостному разрушению.
 
 
 
Каждая группа металлов и сплавов характеризуется
 
предельной температурой, вьпие которой пределы вьшосливости резко падают.
 
 
 
 
 
Исследования циклической прочности в области низких температур свидетельствуют о
 
том, что для всех металлов с понижением температуры предел выносливости увеличивается.
 
 
 
Состояние поверхности. Глубина микронеровностей
 
после механической обработки существенно влияет на циклическую прочность
 
конструкционных элементов. Риски и надрезы, являющиеся следами механической
 
обработки, особенно опасны в том случае, когда их направление перпендикулярно к направлению
 
главного растягивающего напряжения. Характерно, что влияние микронеровностей
 
более существенно для высокопрочных материалов.
 
 
 
Структура и термическая обработка сплавов.
 
Поскольку циклическая прочность увеличивается менее интенсивно, чем предел прочности,
 
и с ростом предела прочности более существенно проявляется влияние концентрации
 
напряжений, коррозионных сред, состояния поверхности и др., необходимо тщательно
 
относиться к устранению и нейтрализации действия различных факторов, которые могут
 
привести к снижению сопротивления материала элемента конструкции.
 
 
 
Поверхностная обработка. Она широко используется для повышения циклической
 
прочности образцов и конструкционных элементов и является основным способом нейтрализации
 
действия концентраторов напряжений, коррозионных сред и других факторов, снижающих сопротивление усталости. Применяются следующие методы упрочнения: химико-термические (азотирование, цементирование, цианирование), поверхностная закалка ТВЧ, наклеп поверхностного слоя (обкатка роликами, обдувка дробью, чеканка и т.п.),
 
комбинированные (цементация с последующей обдувкой дробью и др.).
 
 
 
 
 
Сварка. Имеющиеся данные свидетельствуют
 
о том, что сварка значительно снижает предел вьшосливости сварных соединений по
 
сравнению с основным металлом. Причиной этому являются напряжения растяжения в
 
сварных швах, концентрация напряжений и неоднородность свойств сварного соединения.
 
 
 
Малоцикловое нагружение. Испытания при малоцикловом нагружении проводят при сравнительно низких частотах нагружения (до50 циклов/мин), высоких уровнях напряжений (равных и вьппе предела текучести) и долговечностях до 2*10^5 циклов. Разрушение при малоцикловом нагружении может происходить вследствие исчерпания пластичности (квазистатическое разрушение) или возникновения и развития усталостной трещины (усталостное разрушение). Особенностью такого разрушения при малоцикловом нагружении является наличие значительных пластических деформаций, например у барабанов паровых котлов, фюзеляжей и стоек шасси самолетов.
 
 
 
 
 
Границей между областями малоцикловой 1 и многоцикловой 3 усталости является напряжение,
 
равное динамическому пределу текучести 2 (определенному при скорости нагружения усталостных испытаний).
 
 
 
 
 
За предельное состояние ТКЭ обычно принимают образование в нем усталостной макротрещины, которая фиксируется по падению резонансной частоты системы на 2 %. Как правило, прямые ТКЭ разрушались поперек трубы, но со значительным рассеиванием места разрушения.
 
 
 
Предельное состояние изогнутых ТКЭ характеризуется появлением усталостной макротрещины, которая фиксируется по изменению резонансной частоты системы на 2 % с последующим визуальным наблюдением трещины. Усталостные макротрещины располагаются преимущественно вдоль проката на боковой и вогнутой частях ТКЭ.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Предельное состояние изогнутых ТКЭ характеризуется появлением усталостной макротрещины, которая фиксируется по изменению резонансной частоты системы на 2 % с последующим визуальным наблюдением трещины. Усталостные
 
макротрещины располагаются преимущественно вдоль проката на боковой и вогнутой частях ТКЭ.
 
 
 
Рассеянная за цикл колебаний энергия  характеризуется площадью петли гистерезиса, образуемой в координатах:  некоторая обобщенная сила - соответствующее перемещение или напряжение - относительная деформация при циклическом деформировании системы либо образца.
1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Adams Integration with MSC Nastran for Better Fatigue Analysis

Date and Time: December 11th, 2013 at 9:00 AM EST or 1:30 PM EST

Duration: 45 minutes 

About this Webinar!

Predicting fatigue failures can significantly reduce long term warranty costs, but determining correct loads for fatigue analysis is a critical, and particularly challenging, step in predicting failure. Many companies rely on static or inertial limit loads and modal analysis to validate their products, and while these techniques have proven successful at preventing catastrophic failures, they typically do not do a good job of simulating and predicting fatigue failures.

Fatigue analysis can also be a cumbersome and time consuming process, requiring the user to manually manage and associate data from a multitude of various external sources prior to performing a fatigue solve. MSC Nastran Embedded Fatigue circumvents this burden through a fatigue life solution which resides internally to the finite element solver. This natural and symbiotic integration provides for reduced solution times, reduced hardware requirements and a less encumbered, less error prone user experience.

This webinar provides an overview of how to use Adams to create a virtual duty cycle, calculate loads and create input files for fatigue analysis. After the Adams part, we will introduce how users can save fatigue analysis time by 60% percent by using the new Nastran Embedded Fatigue (NEF) technology in the process.

Join this webinar to learn more on ...

° Virtual test events/duty cycles in Adams

° Creation of input files for fatigue analysis from Adams virtual test events

° Creation of flexible bodies for fatigue analysis

° Transient FEA analysis with embedded life prediction

° Optimization on fatigue based criteria

° Multiple complex, simultaneous load input generation and management for fatigue (e.g. road loads)

Who Should Attend?

° CAE Analysts

° Project Managers

° Engineering Managers

Following the webinar, you will be able to join in a live Q&A to have your specific questions answered.

Registration

http://pages.mscsoftware.com/AdamsIntegrationwithMSCNastranforBetterFatigueAnalysis12112013_Main.html

Предлагаю присоединиться и назадовать вопросов)

я по английски не умею...!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

По московскому времени-то во сколько? В 22-30?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

9:00 EST = 16:00 Kyiv = 18:00 Moscow

13:30 EST = 20:30 Kyiv = 22:30 Moscow

 

11-12-13)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хороший семинар был, мне понравился, только времени очень мало. И вопросы у меня в основном к манагерам, а там только технари были.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хороший семинар был, мне понравился

Да, только вопросы особо позадовать не получилось.

 

Для тех, кто хотел, но не смог, ссылка на запись.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И так есть амплитуда и средние напряжения.

Средние напряжения могут быть и отрицательными и соответственно минимальные тоже могут быть отрицательными (допустим в NX есть mean или в FEMAP major, они могут быть отрицательными - это главные при сжатии) . По Мизесу отрицательных напряжений нет. Какие напряжения определять (использовать) в CAE для расчёта долговечности (допустим в ручную на калькуляторе опираясь на полученные напряжения)?

 

 

post-33033-0-85602200-1394469766_thumb.jpg

Изменено пользователем kol

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да коэффициент "концентрации напряжений" явно лишний :) а никто и не заметил :)

"Наконец, с помощью соответствующей гипотезы накопления повреждений производится их суммирование. При применении описанного в этом разделе подхода к исследованию возникновения трещины гипотеза Пальмгрена о линейности накопления повреждений (8.4) дает столь же удовлетворительные результаты, как и любая другая из описанных теорий. В результате утверждается, что трещина возникает, когда сумма циклических отношений станет равной единице. Необходимо еще раз подчеркнуть, что описанный в этом разделе метод предсказания образования трещины целесообразно использовать только при наличии программы для ЭВМ, позволяющей кропотливо исследовать цикл за циклом весь процесс. Достоверность метода даже в случае одноосного нагружения еще требуется доказать. Еще одна практическая трудность связана с определением и фиксацией момента образования трещины. Таким образом, следует иметь в виду, что состояние исследований в области разработки методов предсказания возникновения усталостных трещин еще не позволяет дать в руки расчетчику надежный метод такого предсказания."

Ну вот! пошёл я за пивом :(

Изменено пользователем kol

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

приходиться работать не с ... авиационной техникой...
 

Не знаю, как поступают в той сфере, с которой Вы столкнулись, но в авиационной технике используют гипотезу линейного суммирования повреждений. Всякий высокочастотный шум может внести вклад в общее повреждение (инициацию трещины) ничуть не меньший, чем собственно эксплуатационные нагрузки. Всякий хитропопый цикл от "старта" до "останова" может быть расчленен на множество "подциклов". Для каждого из этих "подциклов" i найдется свое максимально допустимое количество циклов Ni, которое конструкция выдержала бы до возникновения усталостного повреждения, если бы кроме этого "подцикла", на нее ничего не действовало. Тогда ресурс определяется из тех соображений, что каждый "подцикл" будет действовать в течение него ровно ni раз, тогда n1/N1+n2/N2+...+ ni/Ni +.... = 1. 

Это "на пальцах", а по-нормальному расписано в ГОСТ25.101-83. И, да, я не открою военную тайну, если скажу, что ресурс как наших самолетов, так и тех, что делает Boeing, считается в доморощенных каждым из КБ программах, реализующих описанный в ГОСТе "метод дождя" или ему подобные.

Как раз для стали-3 шум иногда можно действительно отбросить, если приведенный к симметричному цикл для этого шума будет иметь амплитуду, меньшую, чем предел выносливости. Для авиационных материалов, увы, предела выносливости нет (как и предела текучести).

 

 

Одна из самых тонких, с которой приходится сталкиваться расчетчику

и одна из самых нудных - до конца испытаний не все доживают 

 

ГОСТ 25,504 тоже интересен в этом плане :)

JAR  вы правы. Но отбрасывать "не значащие" амплитуды не всегда правильно мне думается (по крайней мере в данный момент мне так думается). Не у всех материалов кривая Велера спрямляется.

Да коэффициент "концентрации напряжений" явно лишний :) а никто и не заметил :)

"Наконец, с помощью соответствующей гипотезы накопления повреждений производится их суммирование. При применении описанного в этом разделе подхода к исследованию возникновения трещины гипотеза Пальмгрена о линейности накопления повреждений (8.4) дает столь же удовлетворительные результаты, как и любая другая из описанных теорий. В результате утверждается, что трещина возникает, когда сумма циклических отношений станет равной единице. Необходимо еще раз подчеркнуть, что описанный в этом разделе метод предсказания образования трещины целесообразно использовать только при наличии программы для ЭВМ, позволяющей кропотливо исследовать цикл за циклом весь процесс. Достоверность метода даже в случае одноосного нагружения еще требуется доказать. Еще одна практическая трудность связана с определением и фиксацией момента образования трещины. Таким образом, следует иметь в виду, что состояние исследований в области разработки методов предсказания возникновения усталостных трещин еще не позволяет дать в руки расчетчику надежный метод такого предсказания."

Ну вот! пошёл я за пивом :(

Почитал по ANSYS доку  - оказывается в коэф. концентрации напряжений есть смысл и при расчёте в CAE даже без упрощения геометрии (удаления отверстий например) -  есть "теоретический коэф. концентрации"...  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Опять же время до разрушения при малоцикловой усталости определяется временем развития трещины, а в многоцикловой временем до ее появления. Хотя часто чтобы не заморачиваться с трещинами малоцикловую усталость считают также как многоцикловую, то есть до зарождения трещины, тем самым закладывая большие запасы в конструкцию.

 

Что то не то, по моему. Малоцикловая и многоцикловая отличаются формально только числом циклов (до и более 500k если память не изменяет. И то и другое - до появления трещины

После появления трещины - называется ресурс с трещиной

Литература http://dwg.ru/dnl/5113

Шаблон для расчета на усталость http://dwg.ru/dnl/12458

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу" - это нормально, учитывая вероятностный разброс по испытаниям на основе которых строили кривую усталости и почти паралельность  этой кривой  при больших числах циклов. Когда на порядки, то это не очень хорошо, а в разы - скорее норма, чем исключение :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу" - это нормально, учитывая вероятностный разброс по испытаниям на основе которых строили кривую усталости и почти паралельность  этой кривой  при больших числах циклов. Когда на порядки, то это не очень хорошо, а в разы - скорее норма, чем исключение :)

По моим ощущениям с усталостью полная "засада"....

Сейчас испытали (нагрузили конструкцию на кол-во циклов соответствующее малоцикловой...), конструкция выдержала (не разрушилась) - что делать дальше: испытывать на больше число циклов или увеличить величину нагрузки? Ну и собственно можно ли испытав 10 образцов на 10 миллионов циклов - как для образцов (по ГОСТ) быть уверенным что соответствующий этому уровень напряжений является пределом усталости для данной конструкции (конструкции а не образца или детали). Примерное время испытаний одной  конструкции ~ 3 месяца! :) т.к. частота нагрузки ~ 4 герца (увеличить не получается).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

"А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу" - это нормально, учитывая вероятностный разброс по испытаниям на основе которых строили кривую усталости и почти паралельность  этой кривой  при больших числах циклов. Когда на порядки, то это не очень хорошо, а в разы - скорее норма, чем исключение :)

По моим ощущениям с усталостью полная "засада"....

Сейчас испытали (нагрузили конструкцию на кол-во циклов соответствующее малоцикловой...), конструкция выдержала (не разрушилась) - что делать дальше: испытывать на больше число циклов или увеличить величину нагрузки? Ну и собственно можно ли испытав 10 образцов на 10 миллионов циклов - как для образцов (по ГОСТ) быть уверенным что соответствующий этому уровень напряжений является пределом усталости для данной конструкции (конструкции а не образца или детали). Примерное время испытаний одной  конструкции ~ 3 месяца! :) т.к. частота нагрузки ~ 4 герца (увеличить не получается).

 

 

Как Вы получили кол-во циклов на которое надо было испытывать? Где вы его взяли?

 

По атомным нормам мы производим расчет усталости на то кол-во циклов которое заложил конструктор. При этом мы получаем повреждаемость.

Таким образом я могу найти такое кол-во циклов при котором конструкция наконец то треснет. А дальше уже проводить испытания.

При этом для получения кол-во циклов при испытаниях надо произвсти пересчет. Так как испытания проходят в более быстром темпе чем живет реальная конструкция, а также нагрузка и характерные размеры должны быть подобны. То есть надо определиться с критерием подобия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 

"А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу" - это нормально, учитывая вероятностный разброс по испытаниям на основе которых строили кривую усталости и почти паралельность  этой кривой  при больших числах циклов. Когда на порядки, то это не очень хорошо, а в разы - скорее норма, чем исключение :)

По моим ощущениям с усталостью полная "засада"....

Сейчас испытали (нагрузили конструкцию на кол-во циклов соответствующее малоцикловой...), конструкция выдержала (не разрушилась) - что делать дальше: испытывать на больше число циклов или увеличить величину нагрузки? Ну и собственно можно ли испытав 10 образцов на 10 миллионов циклов - как для образцов (по ГОСТ) быть уверенным что соответствующий этому уровень напряжений является пределом усталости для данной конструкции (конструкции а не образца или детали). Примерное время испытаний одной  конструкции ~ 3 месяца! :) т.к. частота нагрузки ~ 4 герца (увеличить не получается).

 

 

Как Вы получили кол-во циклов на которое надо было испытывать? Где вы его взяли?

 

По атомным нормам мы производим расчет усталости на то кол-во циклов которое заложил конструктор. При этом мы получаем повреждаемость.

Таким образом я могу найти такое кол-во циклов при котором конструкция наконец то треснет. А дальше уже проводить испытания.

При этом для получения кол-во циклов при испытаниях надо произвсти пересчет. Так как испытания проходят в более быстром темпе чем живет реальная конструкция, а также нагрузка и характерные размеры должны быть подобны. То есть надо определиться с критерием подобия.

 

"Как Вы получили кол-во циклов на которое надо было испытывать? Где вы его взяли?" - Из классики так сказать(по книжкам) : для низкоуглеродистой, низколегированной стали  - если деталь выдерживает 10 миллионов циклов при данной нагрузке то полагают что при такой нагрузке деталь может работать не ограниченно долго - бесконечный ресурс (но это только для сталей!). Допустим если деталь из алюминия то там бесконечного ресурса не получиться при любой нагрузке (очень малой)  - такое свойство А. сплавов. В случае с алюминием задаются числом циклов пересчитанным от ресурса (времени работы) но при этом нужно знать параметры цикла нагружения (допустим частоту колебания нагрузки). В нашем случае параметры цикла не известны, а есть только предельные значения нагрузки и общий срок службы изделия. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это все понятно. Но надо не забывать что образец и изделие разные вещи. Испытания образцов стали проходят (обычно) на одноосное нагружение. А испытания изделия по приближенному к реальным условиям нагружения. В изделии может быть факторы не только внутренние, которые влияют на усталость, но и внешние например трение или концентратор от какой нибудь другйо части изделия.

Так что тут надо судить конкретно. Что за изделие? Какие условия работы? Сколько надо чтоб работала(либо проводить испытания до потери работоспособности)?

 

что делать дальше: испытывать на больше число циклов или увеличить величину нагрузки?

 

А какова цель то? Если увеличивать нагрузку то кол-во циклов нужно пересчитать. Опять же подобие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это все понятно. Но надо не забывать что образец и изделие разные вещи. Испытания образцов стали проходят (обычно) на одноосное нагружение. А испытания изделия по приближенному к реальным условиям нагружения. В изделии может быть факторы не только внутренние, которые влияют на усталость, но и внешние например трение или концентратор от какой нибудь другйо части изделия.

Так что тут надо судить конкретно. Что за изделие? Какие условия работы? Сколько надо чтоб работала(либо проводить испытания до потери работоспособности)?

 

 

 

что делать дальше: испытывать на больше число циклов или увеличить величину нагрузки?

 

А какова цель то? Если увеличивать нагрузку то кол-во циклов нужно пересчитать. Опять же подобие.

Цель как обычно: определить работоспособна ли конструкция... Только тут правильно замечают что деталь и конструкция разные вещи - с одной стороны мы приближаемся к "реальности" когда испытываем узел целиком, но с другой стороны можно ли считать (принимать) нормы для образцов и деталей для конструкций и узлов? вопрос....:) Я просто определил в каждой детали напряжения от нагрузки и для максимально нагруженной стал делать выводы.

Ну а все варианты с моментами зарождения трещины и прочей тонкой материей не катят - если по изменению собственной частоты определять момент появления трещины то для этого нужно спец. испытательное оборудование...

Я просто подумал "ущатать" гидроцилиндрами конструкцию до разрущения и определиться сколько циклов она может выдержать и при какой нагрузке. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

для начала, было бы полезно для начала разобраться с состоянием металла в каждой из "характерных" областей детали..., не говоря уже об особых "зонах" - типа сварных швов....

т.е. если речь идет о РЕАЛЬНОМ расчете - то это работа группы инженеров высочайшей квалификации, имеющих весьма приличное экспериментальное оборудование

 

"обычно" изучают КОНКРЕТНЫЙ сплав, который имел КОНКРЕТНУЮ обработку - технологическую, термическую, химическую и пр...  на который воздействует КОНКРЕТНАЯ нагрузка при изотермических условиях

 

*** если условия неизотермические - задача становится на много сложнее 

 

ну и так далее...

 

но даже в этом случае, когда варьирование значимых параметров сведено к минимуму, описание поведение материала при знакопеременной нагрузке - задача весьма не простая....

 

методики / подходы , с помощью которых пытаются "связать" результаты "ПРОСТЫХ" экспериментов с какими-то уравнениями состояния для 3-х мерного (сложного) нагружения - "спорны", и судя по публикациям и обсуждениям на специализированных форумах - пригодны лишь в очень узких диапазонах варьируемых параметров.

 

разного рода попытки получить "нечто" похожее на реальность, путем "упрощения" постановки задачи и "усреднения" исходных данных по материалам - это напрасно потраченное время....

 

*** т.е. простейшие "инструменты" для малоцикловой усталости в предлагаемых коммерческих программах - это чаще всего "средняя температура по больнице" или "средняя зарплата по России".... - т.е. красивые картинки и не более того

 

судя по открытым публикациям , чаще всего требуется написание нескольких зависимостей для корректного описания поведения даже одного материала в разных областях детали.

на основании последних публикаций, понятно - что какой-либо "законченной" универсальной методологии для этого класса задач нет и вероятно не будет ближайшие годы.....

решение данного класса задач - работа уникальная , требующая глубоких знаний сразу в нескольких областях знаний.

Изменено пользователем Victor_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Victor_M сказал:

разного рода попытки получить "нечто" похожее на реальность, путем "упрощения" постановки задачи и "усреднения" исходных данных по материалам - это напрасно потраченное время....

Почему?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, soklakov сказал:

Почему?

ответ простой :

 

... нужно почитать теории пластичности...

самое доступное - это теория пластичности Ильюшина...

и все станет более понятным....

 

ну и потом, достаточно набрать в гугле "ключевые слова" - на английском - и там будет огромное кол-во ссылок и публикаций по тематике малоцикловой усталости.... , в том числе книг и учебников

Изменено пользователем Victor_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, Victor_M сказал:

самое доступное - это теория пластичности Ильюшина...

Примерно тоже самое говорил мой завкаф... лет десять назад. Нормальных теорий пластичности нет, все эти ваши компутерные решалки используют вообще какие-то бредовые теории.

Выходило, что компьютерное моделирование высоко-нелинейных процессов в металлах не имеет смысла, решение инженерных задач в этом направлении - тупиковое.

Я вот сейчас сообщение допишу и пойду отчет писать, о совпадении результатов моделирования и эксперимента в процессе горячего деформирования стальных заготовок. В 3д. Буду как тот шмель, который не знал гидродинамики.

 

 

2 пользователям понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 минут назад, soklakov сказал:

Примерно тоже самое говорил мой завкаф... лет десять назад. Нормальных теорий пластичности нет, все эти ваши компутерные решалки используют вообще какие-то бредовые теории.

Выходило, что компьютерное моделирование высоко-нелинейных процессов в металлах не имеет смысла, решение инженерных задач в этом направлении - тупиковое.

Я вот сейчас сообщение допишу и пойду отчет писать, о совпадении результатов моделирования и эксперимента в процессе горячего деформирования стальных заготовок. В 3д. Буду как тот шмель, который не знал гидродинамики.

 

 

каждый заблуждается в меру своей "начитанности"....

 

Вы так много тут пишите.... 

 

интересно, когда Вы работаете?

 

или Ваша работа - это писать везде где успеваете по всем темам ?

  • Вы успеваете писать довольно длинные тезисы почти на половине тем прочности....
    даже в область механики жидкости и газов успеваете написать кое-что...
Изменено пользователем Victor_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый "soklakov",

 

 у Вас 4 504 публикации !!!!

 

это уже даже не монография, это уже на сборник трудов потянет...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
42 минуты назад, Victor_M сказал:

интересно, когда Вы работаете?

с понедельника по пятницу)

43 минуты назад, Victor_M сказал:

Вы успеваете писать довольно длинные тезисы почти на половине тем прочности....
даже в область механики жидкости и газов успеваете написать кое-что...

Спасибо, что следите)

25 минут назад, Victor_M сказал:

у Вас 4 504 публикации !!!!

Разделим на шесть лет... Порядка двух сообщений в день. Многие из которых это беседа с Вами и подобные. Немного.

26 минут назад, Victor_M сказал:

это уже даже не монография, это уже на сборник трудов потянет...

Пожалуйста:smile:https://vk.com/ansysbook

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

«решение данного класса задач - работа уникальная , требующая глубоких знаний сразу в нескольких областях знаний» - это точно…

Проблема анализа открытых источников это то, что есть «закрытые» - коммерческие тайны и прочая ерунда.

Тема с большой бородой но актуальна.

На данный момент вижу, что проблема в моделях материала и именно то что не получается различные материалы описать однообразным образом (речь распространяю только на металлические). А именно к примеру: описание того почему допустим алюминий «накапливает усталость» при любом уровне напряжений, а железо начинает накапливать только при определенном выше некоторого… к этому прибавляется способ формообразования и то какой он делает вклад в механизм накопления – структура,  заложенные остаточные напряжения и т.п.  в общем то каким образом возникает и растет, накапливается разрушение от переменных нагрузок (хотя и не переменных тоже) и главное как это количественно описать и определить (оценить).

Возвращаясь к сути вопроса хочу пояснить: да – речь идёт о том как оценить вклад вибрации в общую картину «накопления усталости» (роста разрушения). Поэтому исключение оной не предусматривается. Более того НДС получается исключительно с учетом динамической составляющей и замена (подменна) рядом статических нагруженных состояний не допустима (не даёт подобий). Хорошим примером может служить «корпус» ракеты-носителя при выводе на орбиту, но только вот время работы не 10-20 минут, а 5-10 лет (можно далее упростить тем что материал один для всего – сталь 29). На каком часе работы она рассыпится…? J  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

П.С. отчет дописал. поэтому и ответил)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
48 минут назад, Victor_M сказал:

Вы так много тут пишите.... 

прикольно, когда аргументы и доводы кончились, а квалификации просто не хватает, чтобы что-то противопоставить соклакову спускаться в такой бессмысленный флуд:clap_1: еще бы про пунктуацию и орфографию в его сообщениях написали... :doh:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, kol сказал:

описание того почему допустим алюминий «накапливает усталость» при любом уровне напряжений, а железо начинает накапливать только при определенном выше некоторого…

Есть мнение, что этот факт - несколько ошибочен. А именно - нет никакого предела усталости даже для стали, но для практических целей его можно определять и использовать. Это уровень напряжений для разрушения за 10^8 циклов. Степень у десятки можно изменять, но это довольно общепринятое значение.

У меня нет на руках доказательной базы, я не помню где и когда это читал. Но можно представить, насколько такая гипотеза упрощает построение модели.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, soklakov сказал:

Есть мнение, что этот факт - несколько ошибочен. А именно - нет никакого предела усталости даже для стали, но для практических целей его можно определять и использовать. Это уровень напряжений для разрушения за 10^8 циклов. Степень у десятки можно изменять, но это довольно общепринятое значение.

У меня нет на руках доказательной базы, я не помню где и когда это читал. Но можно представить, насколько такая гипотеза упрощает построение модели.

Согласен и думаю как и многие… наверное более того не встречал где подтверждалось что это так (сверхдлительных испытаний никто не делал насколько мне известно).

Но на личном опыте могу сделать личное умозрительное заключение что так может быть (неопределенно большой цикл)  для некоторых мет материалов при определенных температурах и определенно длительных циклах. Т.е. может происходить некоторое «заживление» повреждений (реверс) по причине длительного времени (типа текучести и релаксации напряжений и как следствии уляля – классная выносливость).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 минут назад, kol сказал:

Т.е. может происходить некоторое «заживление» повреждений (реверс) по причине длительного времени (типа текучести и релаксации напряжений и как следствии уляля – классная выносливость).

Оккам по Вам плачет.

Ну то есть само "заживление"-то можно рассматривать. Но это же отдельная история. Если Вам и правда повезет столкнуться с задачей, где такое заживление (а оно катастрофически медленное) актуально учитывать, то лучше, мне кажется, разложить процесс на два. Один процесс накапливает повреждения, другой снимает. Но на практике вторым можно пренебрегать, вот и остается обычный расчет усталости для материала без предела усталости.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
38 минут назад, kol сказал:

сверхдлительных испытаний никто не делал

10^9 японцы на сервах за ~30 лет; 10^9 Клод Батиас (Claude Bathias and Paul C. Paris ) за несколько дней на ультразвуковых.

 

https://www.amazon.com/Gigacycle-Fatigue-Mechanical-Practice-Engineering/dp/0824723139

Изменено пользователем AlexKaz
1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, soklakov сказал:

Нормальных теорий пластичности нет

Вроде как да, но ведь не факт, что какие-то процессы они совсем плохо описывают. Есть вот, например, теория, в которой нет парности касательных напряжений

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

" Нормальных теорий пластичности нет, все эти ваши компутерные решалки используют вообще какие-то бредовые теории" теория пластического течения вроде неплохо предсказывает поведение.  Или как говорят инкрементальные теории.  Обычно используют гипотезу единой кривой и тот или иной способ отображения тензора деформаций на нее. Или тензора напряжений :)

Изменено пользователем Fedor

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. *Vektor*
      *Vektor*
      (28 лет)
    2. kseo
      kseo
      (38 лет)
    3. Lerkin
      Lerkin
      (34 года)
    4. Rust00
      Rust00
      (37 лет)
    5. Temskiy
      Temskiy
      (37 лет)
    Просмотреть все