Гидростатическое давление не бьются перемещения/напряжения с расчетом

[Stepan82 1]

Добрый день,

 

рассчитываю в солиде каркас емкости, в данном случае это обечайки из профильной трубы 80х40х4, материал простая углеродистая сталь. длина 3м, высота столба воды 1,5м.

 

Солид выдает слишком маленькие значения напряжений и деформации.

 

По расчетам (по формулам) у нижнего ребра должен быть прогиб около 15мм, и напряжение у заделок 450 мПа. (солид выдает 0,6мм и 20мПа)

 

по формулам считаю как балку с жесткими заделками по краям, длина 3м, распределенная нагрузка 10кН/м по всей длине.

 

нагрузку на балку высчитал по формуле из справочника

http://www.razym.ru/80324-lashhinskij-aa-tolchinskij-ar-osnovy.html(Лащинский, Толчинский Основы конструирования и расчета хим аппаратуры)

стр 535, формула 15.96

 

Если смоделировать в солиде отдельно одну балку и задать равномерно распределенную нагрузку 10 кН/м. результаты бьются с расчетными.

 

Возможно я не верно задаю нагрузку на каркас, т.к. нет стенки емкости которая и передает давление на балки.

 

каркас.rar

[Борман 2 375]

По расчетам (по формулам) у нижнего ребра должен быть прогиб около 15мм, и напряжение у заделок 450 мПа. (солид выдает 0,6мм и 20мПа)

15 / 0.6 примерно равно 450 / 20

Если задача без пластики, то поищите проблему в размерностях - от геометрии до нагрузки. 

[Stepan82 1]

Нагрузка 10000 н/м2, неравномерное распределение уравнение 1*"y".

Завтра на свежую голову попробую еще раз разобраться.

А это не может быть из- за того, что нет самой стенки емкости? Если добавить стенку напряжения и перемещения увеличиваются, но трасчетных значений не получается.

Вообще рассчитывать каркас отдельно от емкости на гидростатическое давление в солиде это правильно?

Похоже нагрузка на балку в этом случае рассчитывается не верно..

[soklakov 1 475]

Вообще рассчитывать каркас отдельно от емкости на гидростатическое давление в солиде это правильно?

А Вы покажите сетку, поля напряжений. Расскажите в балках или оболочках считаете)

Проект Ваш открывать лень, а по фото погадать можно.

На вскидку - неправильно. Просто потому, что с первого раза редко бывает правильно.

[Stepan82 1]

Картинки, к сожалению, завтра смогу выложить, они на работе. Каркас считаю в тв телах, к балкам давление не применяется, балки перевожу в тв тела. Стенка листовой металл.

[piden 2 874]

На вскидку - неправильно. Просто потому, что с первого раза редко бывает правильно.

Да. А если с первого раза все получилось, то это еще более подозрительно!

[Stepan82 1]

Добрый день, вот картинки.

 

вообще при увеличении размера профильной трубы с 80х40 до 80х80, увеличиваются и напряжение и прогиб. 

значит задавать гидростатическое давление для каркаса в таком виде нельзя? т.к. при увеличении площади на которую воздействует сила соответственно увеличиваются напряжения и прогиб.

из этого следует, что в такой модели каркас просто не воспринимает все давление, которое ему передавали листы емкости, при их наличии.

 

как правильно считать каркас в таком случае?

вообще, в прошлой теме мне советовали: 

Почему бы не рассмотреть по отдельности листы и каркас? 

 

 

так как правильно?

[AlexKaz 1 821]

У Вас нагрузка приложена давлением 10000 N/м2, пересчитайте под площадь грани.

Изменено 27 февраля 2016 пользователем AlexKaz

[Stepan82 1]

в расчете свободно оперты, " считая его как балку свободно лежащую на двух опорах и равномерно нагруженную силой Р".

но из за того, что у меня они защемлены не может быть настолько большой разницы.?!

[AlexKaz 1 821]

"У Вас нагрузка приложена давлением 10000 N/м2, пересчитайте под площадь грани." Коммент поменял позднее. У меня для свободно опёртой балки с такими характеристиками сечения прогиб вообще ~ 20 см, наверное где-то мой косяк. А Вы всё же давление пересчитайте, 10кН/м и 10кН/м2 не одно и то же.

[Stepan82 1]

я понимаю, что  10кН/м и 10кН/м2 это разные вещи.

10кН/м это нагрузка которую я вычислил по справочнику (для емкости длиной 3м, высота столба воды 1.5м), это нагрузка на одну горизонтальную балку. вычислил ее для того чтобы проверить корректность расчетов в солиде.

Затем эту нагрузку приложил к балке и вычислил прогиб и напряжения. они получились 15 и 450, это по формулам, если в солиде отдельно смоделировать нагрузку на балку длиной 3м, и приложить к ней распределенных 10кН/м все бьется пуля в пулю.

но когда, в солиде моделируешь, каркас длина 3м, высота столба воды 1,5м. и прикладываешь к нему давление 10кН/м2, это давление которое создает столб воды в 1м,

то результаты получаются совсем не те...

[AlexKaz 1 821]

В общем логики не понял, я бы считал весом жидкости. Объём на плотность на g делить на площади балок - вот и будет требуемое давление...

Изменено 27 февраля 2016 пользователем AlexKaz

[Stepan82 1]

В общем логики не понял, я бы считал весом жидкости. Объём на плотность на g делить на площади балок - вот и будет требуемое давление...

в этом случае нагрузка будет не неравномерной, так?

это как груз который давит на каркас,

[Stepan82 1]

в первом посте ошибка, страница стр 435, формула 15.96

[piden 2 874]

@@Stepan82, выложи свой каркас в нейтральном формате

[ccc44 53]

Возможно я не верно задаю нагрузку на каркас, т.к. нет стенки емкости которая и передает давление на балки

 

В предыдущей теме я предлагал Вам посчитать стенку, предполагая каркас абсолютно жестким. Учитывая, что стенка полиэтиленовая, это будет близко к действительности. Вот как это выглядит с конструкцией каркаса в посте #1:

 

Стенка зафиксирована по периметру, а по поверхностям соприкосновения с каркасом, как Вы и хотели - скольжение (ролик/ползун).

При таком закреплении мы видим реакцию стенки на нижний пояс каркаса - 11,9кН, что соответствует погонной нагрузке на нижнюю балку  11,9/3 = 3,96кН/м.

При изменении условий крепления эта величина, естественно будет меняться. Но я смотрю, Вы еще не определились с конструкцией емкости - она у Вас все растет и растет.

[Stepan82 1]

В предыдущей теме я предлагал Вам посчитать стенку, предполагая каркас абсолютно жестким. Учитывая, что стенка полиэтиленовая, это будет близко к действительности. Вот как это выглядит с конструкцией каркаса в посте #1:

реакция стенки.png

Стенка зафиксирована по периметру, а по поверхностям соприкосновения с каркасом, как Вы и хотели - скольжение (ролик/ползун).

При таком закреплении мы видим реакцию стенки на нижний пояс каркаса - 11,9кН, что соответствует погонной нагрузке на нижнюю балку 11,9/3 = 3,96кН/м.

При изменении условий крепления эта величина, естественно будет меняться. Но я смотрю, Вы еще не определились с конструкцией емкости - она у Вас все растет и растет.

По стенке понятно. А с каркасом как? Вопрос то в этом, как его правильно считать при гидростатическом давлении? При расчете отдельно от стенки.

@@Stepan82, выложи свой каркас в нейтральном формате

... В каком формате? Изменено 27 февраля 2016 пользователем Stepan82

[ccc44 53]

По стенке понятно. А с каркасом как? Вопрос то в этом, как его правильно считать при гидростатическом давлении? При расчете отдельно от стенки.

При расчете стенки получаете усилие передаваемое стенкой на каркас. Потом считаете отдельно каркас используя это усилие. Разве это не понятно из картинки поста #16?

[Stepan82 1]

При расчете стенки получаете усилие передаваемое стенкой на каркас. Потом считаете отдельно каркас используя это усилие. Разве это не понятно из картинки поста #16?

Теперь понятно, спасибо, а если в каркасе есть вертикальные балки? Как задавать нагрузку на них? Причем балки работают совместно

Изменено 27 февраля 2016 пользователем Stepan82

[ccc44 53]

Теперь понятно, спасибо, а если в каркасе есть вертикальные балки?

 

С вертикальными немного сложнее. Фишка "сила реакции" выдает только интегральное ее значение. В первом приближении можете задать линейное распределение нагрузки - по треугольнику, площадь которого должна быть равна полученной величине реакции. Это грубо, но все же лучше, чем совсем ничего.