Расчет болтового крепления

[kol 12]

Как сделать проще и быстрее?

Если задавать с контактами и точной сеткой получается тяжеловато для расчёта...

[Guterfreund 75]

Я бы болты бимами сделал. Контакты только между деталями. Болты бы потом считал по усилиям, полученным в BEAM - элементах: продольные, изгибающие моменты и пр. Ну и на болты бы задал начальный затяг...

У вас же десятиузловые тетры применены? По мне сетка для такой задачи мелковата, я бы делал грубее...

А простой аналитикой такую задачу не судьба решить? На первый взгляд, все усилия в болтах можно получить "ручным" расчетом.

[Vova 419]

проще и быстрее руками на листке.

[Fedor 1 597]

Какой смысл в болтах, которые ближе к приложенной силе ? Они же не нагружены. Выкиньте. И на логарифмической линейке посчитайте два других, чтобы держали момент  :)

[soklakov 1 475]

Какой смысл в болтах, которые ближе к приложенной силе ?

На одном вращаться будет.

[Fedor 1 597]

Болтами от вращения не закрепляют. В любом букваре по Деталям машин рекомендуют штифты или что-то подобное. Я бы эпксидкой помазал перед прикручиванием. Так железобетон усиливаю стальными полосами или углепластиковыми полосами :)

[kol 12]

Я бы болты бимами сделал. Контакты только между деталями. Болты бы потом считал по усилиям, полученным в BEAM - элементах: продольные, изгибающие моменты и пр. Ну и на болты бы задал начальный затяг...

У вас же десятиузловые тетры применены? По мне сетка для такой задачи мелковата, я бы делал грубее...

А простой аналитикой такую задачу не судьба решить? На первый взгляд, все усилия в болтах можно получить "ручным" расчетом.

Немного не верно... - болты сделанны бимами, а это шайбы гексами,  детали гексами :) есть большая разница в получаемых напряжениях - если затягивать болты и не дотягивать.

Сначало считалось ручками (по анурьеву; немного для другого узла) но потом появились сомнения :) " где гарантия что нагрузка распределиться равномерно на каждый болт и не окажется ни одного перегруженного"?

Засада еще в том что не получается задать преднатяг для нелинейного расчёта... только линейная статика но и  там видно "не вооруженным глазом" что нагрузка распределяется не равномерно (да это и понятно из аналитики).

Вот если "кучка" болтов работает на срез то скорее всего (так можно расчитать) что узел держиться трением (ну или в моём случае часть нагрузки держит штифт а остальное трением под болтами) и тогда нагрузка распределяется равномерно. А в случае указанном в начале совсем другая ситуация.... :)

Болтами от вращения не закрепляют. В любом букваре по Деталям машин рекомендуют штифты или что-то подобное. Я бы эпксидкой помазал перед прикручиванием. Так железобетон усиливаю стальными полосами или углепластиковыми полосами :)

Если не в лом предложи способ... :)

То что рекомендуют это одно, а у нас должно быть все дешево и сердито чтоб просто и не ломалось! :) Отверстия на 2мм больше болтов, шайбу побольше и затянул как следует и вперёд... :) так ещё это надо потом и разобрать и собрать...!

проще и быстрее руками на листке.

Размеры на картинке видно (тех что не хватает сам придумай) - блескни интеллектом продемонстрируй расчетную схему! :)

[Guterfreund 75]

Немного не верно... - болты сделанны бимами, а это шайбы гексами,  детали гексами :) есть большая разница в получаемых напряжениях - если затягивать болты и не дотягивать

 

Это у Вас NX?

 

То, что разница получается с натягом и без натяга, понятно. А что мешает для начала упростить задачу и убрать гексовые шайбы, гайки, головы и посадить все болты на жесткие паучки на детали?

 

У вас на картинке я вижу, что детали замешены тэтрой, а не гексой.

 

Как бы я упростил задачу:

 

1. Все замешил бы гексой. Мы ищем усилия в болтах, для этого сетка очень мелкая не нужна. Сделал бы сетку достаточно грубой.

2. Болты сделал бы бимами без шайб, гаек и прочего. Соединяем бимы с деталями на жесткие звездочки

3. Контакт между деталями

4. Прелоад

5. Нагрузка

 

где гарантия что нагрузка распределиться равномерно на каждый болт и не окажется ни одного перегруженного"?

 

Ну, тут смотря как подходить. Если выкинуть болты, которые ближе к нагрузке, вы получите усилия в оставшихся болтах заведомо больше, ведь те выкинутые болты должны были взять часть нагрузки, пускай даже очень малую. Никакого перегрузка не будет.

 

Засада еще в том что не получается задать преднатяг для нелинейного расчёта

 

 

Что за засада? Чудный NX опять не может посчитать простейшие вещи?

[Fedor 1 597]

Наберите в вики слово штифт да и посмотрите. Что-то вставка из буфера не работает :)

[dbarlam 184]

И.А. Биргер, Г.Б. Иосилевич. Резьбовые и фланцевые соединения 

Братие прочнисты - Ну зачем все и вся считать конечными элементами , а тем более болтовые соединения

Для тренировки / если очень хочется/ начните хотя бы с простой задачки - например две пластинки стянутые болтом

Дабы понять как вообще все это работает

Посмотрите книгу Биргера - прекраснейшее пособие - на протяжении 45 лет ни разу не подволила меня

Для расчета по МКЭ я использовал разные модели в зависимости от того что надо найти - и с предварительной затяжкой и без

В MSC.MARC и в MSC.NASTRAN которыми я пользуюсь есть возможности для  полного  моделирования  но

я бы не стал использовать их для больших моделей - только для конкретного соединения без окружающей среды

Не сочтите нескромным - порекомендую свою книгу - Nonlinear Problems in MACHINE

DESIGN , вышла в 2000 , что-то конечно продвинулось но основные идеи в особенности по-поводу контакта

и болтового соединения эти же

[Fedor 1 597]

У Геннадия Борисовича и книжка хорошая по Деталям машин есть. Полезная. Кстати он один из первых использовал МКЭ для задач машиностроения в СССР. Оппонентом когда-то у меня был. Ни одного замечания. Просил не бросать это дело, только. Раньше подобные методы назывались проекционно-сеточными. Потому, что задача проектировалась на подмножество полиномов, которые порождались сетками   :)  

[dbarlam 184]

Превосходно

Один из моих мастерантов делал работу по фланцевому соединению 

с болтами и контактами и для верификации расчета МКЭ брал материалы по экспериментам из Биргера

[Fedor 1 597]

"мастерант" - это еще что за фрукт или овощ ? Студент что ли по старому ? :)

[sm9h 3]

В helpe пример есть как болтовое соединение моделируется. Головку болта и гайку можно, я думаю, упростить. Резьба не моделируется. Главное в данной задаче - это задание предварительной затяжки болтового соединения (Preprocessor > Create > Elements – Pretension)  и правильно задать контакт поверхностей. 

))) если немножко помучиться, то все красиво получится)))))))))

[dbarlam 184]

"мастерант" - это еще что за фрукт или овощ ? Студент что ли по старому ? :)

MSc - на нерусские деньги

Для общего сведения есть BSc  и MSc - то бишь мастер 

[Fedor 1 597]

Курс на русские рубли  то какой обменный ?  :)

[kol 12]

Это у Вас NX?

 

То, что разница получается с натягом и без натяга, понятно. А что мешает для начала упростить задачу и убрать гексовые шайбы, гайки, головы и посадить все болты на жесткие паучки на детали?

 

У вас на картинке я вижу, что детали замешены тэтрой, а не гексой.

 

Как бы я упростил задачу:

 

1. Все замешил бы гексой. Мы ищем усилия в болтах, для этого сетка очень мелкая не нужна. Сделал бы сетку достаточно грубой.

2. Болты сделал бы бимами без шайб, гаек и прочего. Соединяем бимы с деталями на жесткие звездочки

3. Контакт между деталями

4. Прелоад

5. Нагрузка

 

 

 

 

Ну, тут смотря как подходить. Если выкинуть болты, которые ближе к нагрузке, вы получите усилия в оставшихся болтах заведомо больше, ведь те выкинутые болты должны были взять часть нагрузки, пускай даже очень малую. Никакого перегрузка не будет.

 

 

 

 

 

Что за засада? Чудный NX опять не может посчитать простейшие вещи?

"То, что разница получается с натягом и без натяга, понятно. А что мешает для начала упростить задачу и убрать гексовые шайбы, гайки, головы и посадить все болты на жесткие паучки на детали?"  - в таком случае тело болта может работать и на сжатие! :) что не соответствует действительности.

У меня получается интересная вещь - перегружены те болты которые ближе к нагрузке (наверное те которые предлагалось выкинуть).... с первого взгляда это абсурд! но  еже ли еще подумать то можно догадаться что плечо до дальних болтов больше и соответственно усилие меньше :) в этом случае гибкость балки которую держат болты играет ключевую роль :) ! В варианте -  когда балка не прижимается к основанию а отрывается получается то же самое (но там то сразу ясно почему!) :) 

Сетку грубее нельзя - начинает подверать... если сгущать местно то дольше делать...это тестовый пример хотя и реальный. Мне вообще то нада закрепить балку 250 тонного нагружения на 4 стойки и там по 26 болтов с каждой стороны получается :)

"конкуренты" не парясь заварили все ... а мы желаем создать сборно разборную конструкцию:)

[Fedor 1 597]

Бред. Проверяйте. Не может на крайних болтах нагрузка быть больше. Деформации же по треугольнику от точки вращения на краю пластины. В первом приближении все линейно, а мелочи могут пошевелить результаты на десяток процентов, не более :)

В силу суперпозиции натяжение болтов можно потом учесть по условию нераскрытия стыка. То есть момент от натяжения затягивания должен быть больше чем момент от приложенной силы. Это условие для требуемой затяжки. Выкиньте комп и включите мозги. Для таких задач это самое эффективное. Это же инженерная азбука - Детали машин - третий курс. Да и в техникумах изучают такие задачки. Куда Россия катится ?     :)

[dbarlam 184]

Бред. Проверяйте. Не может на крайних болтах нагрузка быть больше. Деформации же по треугольнику от точки вращения на краю пластины. В первом приближении все линейно, а мелочи могут пошевелить результаты на десяток процентов, не более :)

В силу суперпозиции натяжение болтов можно потом учесть по условию нераскрытия стыка. То есть момент от натяжения затягивания должен быть больше чем момент от приложенной силы. Это условие для требуемой затяжки. Выкиньте комп и включите мозги. Для таких задач это самое эффективное. Это же инженерная азбука - Детали машин - третий курс. Да и в техникумах изучают такие задачки. Куда Россия катится ?     :)

И.А. Биргер, Г.Б. Иосилевич. Резьбовые и фланцевые соединения , стр 57 и далее

Это Ваша задача , для Вашей схемы есть еще изгиб болта что значительно усложняет задачу

Посмотрите в указанной книжке результаты экспериментов - на каком-то этапе нагрузка на болт отклоняется от линейной и , кроме того , 

распределение контактного давления может изменится - например может возникнуть отрыв

Если Вам удастся промоделировать один из экспериметов Биргера и получить небольшую разницу , скажем 10-15% 

тогда Вы на коне , а с кавалерийским наскоком шашки наголо марш не пойдет

Есть работы японцев примерно 30-летней давности на эту же тему

Немцы много и активно занимались похожими задачами в связи с проблемами в ботах крепления ветряных генераторов

к фундаментам - они их по всей Европе понатыкали а потом возникла проблема с услалостными поломками болтов

Пришлось ислледовать достаточно глубоко

[Fedor 1 597]

Мне что, делать больше нечего, чтобы на глупости время тратить ?   Есть чего вместо того чтобы из пушек по воробьям пулять :)