Расчет ложемента на потерю устойчивости

[danzas 103]

9 минут назад, karachun сказал:

Такой подход моя бабушка называет "высраться и не надуться".

Метод Рикса еще называется Arc length, скорее всего в солиде он есть.

В общем хлопнул я эту оболочку в 601 адиновском решателе с включенной "Low Speed dynamics".

Толщина 4 мм, сталь Е=2е11Па. D = 1,6m, L=3,7m. Материал линейный. Устойчивость теряется примерно на 0.75 атм. По для такой задачи в качестве имперфекции выступают ошибки округления при записи координат узлов. На графике показаны перемещения узла на цилиндрической поверхности.

https://i.imgur.com/4Da09JD.gif

Линейная устойчивость выдала первые 10 форм - потерю устойчивости днища. Чуть позже насчитаю побольше форм, интуиция подсказывает, что линейный расчет должен дать похожие результаты. Хоть напряжения в модели и превышают предел текучести, но только в месте приварки днища к стенке.

Вам хорошо, у вас даже бабушка прочностными расчетами владеет, а у меня и бабушек уже нет...

0,75 атм - наружного давления?

Потеря устойчивости днища? А поведение обечайки?

[averome 58]

23 минуты назад, karachun сказал:

0.75 атм

Есть расхождение, скорее всего из за специфики CAE расчета. В основном выполнял более сложные расчеты с использованием Arc length. Аналитика сходилась в пределах 8%. Давление в МПа, размеры в мм.

Первая формула, очень не точная и служит для первого приближения, рабочая вторая формула, формула Саркисова очень спорная, нет особо понимания её вывода..

Изменено 23 января 2019 пользователем averome

[karachun 2 038]

3 минуты назад, danzas сказал:

Потеря устойчивости днища

нет, цилиндрической обечайки.

6 минут назад, danzas сказал:

Вам хорошо, у вас даже бабушка прочностными расчетами владеет

Тебе предложили ГОСТ - надежно, проверено, тебе не подходит. Дальше тебе предложили МКЭ, нелинейный расчет, но с ним тоже надо уметь работать, без дополнительных опций и сжатый стержень не будет терять устойчивость.

Ладно, проехали.

Посчитать постбаклинг (поведение после потери устойчивости) возможно, в том числе и в солидворксе.

Мое мнение - для типовой конструкции лучше смотреть ГОСТ, ASME и прочие стандарты, там есть готовая методика и обоснованные запасы. Бак на картинке выше это пока только математика, причем при расчете я не учитывал некоторые факторы (например текучесть).

Лучше всего взять саму обечайку и посчитать потерю устойчивости, в сети можно найти теоретическое решение и тогда можно сравнить результаты.

9 минут назад, averome сказал:

Первая формула, очень не точная и служит для первого приближения

Так это просто кольцевые напряжения, то есть проверка на прочность.

@danzas В общем получается что теория и МКЭ сходятся с приемлемой точностью.

[soklakov 1 475]

37 минут назад, karachun сказал:

интуиция подсказывает, что линейный расчет должен дать похожие результаты

чем меньше бандажа, тем больше будет отличаться. но поскольку в конце этого процесса проектирования бандаж все равно будет, то, возможно, стоит сразу с ним считать.

38 минут назад, danzas сказал:

и я обязан это смоделировать и увидеть на модели. Мне не нужны мультики, мне нужны физические события.

я еще разок проговорю мысль... если нормативка не устраивает, то используйте линейный баклинг. он вполне покажет ваши интуитивные предположения. вы его сделаете уже или где? если вы даже линейную потерю устойчивости не оцените, то в нелинейную нечего соваться.

[udlexx 199]

40 минут назад, danzas сказал:

Моя интуиция конструктора сотым гвоздем пробивает мне черепную коробку и говорит,

что вероятность схлопывания при указанных габаритах и толщине металла практически 100%

а почему не 73,48%?

[karachun 2 038]

А вот и линейная устойчивость, коэффициент получается 0,7007 что тоже довольно таки неплохо, только эта форма оказалась не первой а семнадцатой.

[danzas 103]

39 минут назад, karachun сказал:

нет, цилиндрической обечайки.

Тебе предложили ГОСТ - надежно, проверено, тебе не подходит. Дальше тебе предложили МКЭ, нелинейный расчет, но с ним тоже надо уметь работать, без дополнительных опций и сжатый стержень не будет терять устойчивость.

Ладно, проехали.

Посчитать постбаклинг (поведение после потери устойчивости) возможно, в том числе и в солидворксе.

Мое мнение - для типовой конструкции лучше смотреть ГОСТ, ASME и прочие стандарты, там есть готовая методика и обоснованные запасы. Бак на картинке выше это пока только математика, причем при расчете я не учитывал некоторые факторы (например текучесть).

Лучше всего взять саму обечайку и посчитать потерю устойчивости, в сети можно найти теоретическое решение и тогда можно сравнить результаты.

1. Извольте впредь обращаться ко вне на "Вы".

2. Толковых действий в среде SW Simulation мне никто и до сих пор не предложил,

    но это не претензии - мне здесь никто и ничем не обязан.

3. В SW Simulation есть и исследование потери устойчивости и нелинейное исследование.

   Для начала достаточно расчета на потерю устойчивости?

   Постбаклинг в SW Simulation примерно где искать, смотреть? 

4. Вы выполняли моделирование на поверхностях или на солиде? 

5. Расчеты с учетом текучести меня не интересует, конструкция должна работать исключительно     в зоне упругости. Ваши результаты гораздо более наглядны и физически очевидны, а потому и

   гораздо более ценны для конструктора, нежели расчеты и это именно то, что мне было нужно,

   благодарю Вас.

26 минут назад, soklakov сказал:

чем меньше бандажа, тем больше будет отличаться. но поскольку в конце этого процесса проектирования бандаж все равно будет, то, возможно, стоит сразу с ним считать.

я еще разок проговорю мысль... если нормативка не устраивает, то используйте линейный баклинг. он вполне покажет ваши интуитивные предположения. вы его сделаете уже или где? если вы даже линейную потерю устойчивости не оцените, то в нелинейную нечего соваться.

Уважаемый soklakov, вы вращаетесь в среде расчетов постоянно, я, к сожалению, нет.

Посыпаю голову пеплом и падаю ниц, просветите: "нормативка" это расчеты по ГОСТ?

"Линейный баклинг" в среде SW Simulation это расчет на потерю устойчивости?

Изменено 23 января 2019 пользователем danzas

[soklakov 1 475]

32 минуты назад, danzas сказал:

Посыпаю голову пеплом и падаю ниц, просветите: "нормативка" это расчеты по ГОСТ?

"Линейный баклинг" в среде SW Simulation это расчет на потерю устойчивости?

оба раза "да".) извиняйте за слэнг

34 минуты назад, danzas сказал:

Для начала достаточно расчета на потерю устойчивости?

третий раз "да".

35 минут назад, danzas сказал:

Ваши результаты гораздо более наглядны и физически очевидны, а потому и

   гораздо более ценны для конструктора, нежели расчеты и это именно то, что мне было нужно,

   благодарю Вас.

ура!

[karachun 2 038]

1. SIR YES SIR.

2. https://www.youtube.com/watch?v=rFsG44MjmI8

Гугл - solidworks simulation nonlinear buckling, есть форум солидворкса 0 там этот вопрос задавался неоднократно, есть книги Алямовского, в них есть множество примеров.

Можно еще загрузить файл с баком на любой файлообменник и скинуть ссылку сюда и на примере покажут какие кнопки жать.

3. Без бандажа линейной устойчивости хватит, как заметил @soklakov  с добавлением ребер жесткости разница будет все больше. Надо проверять.

4. Поверхностями, с солидами я бы считал нелинейщину пару часов.

5. Там такое место, что высокие напряжения будут всегда, там сингулярность, это отдельная тема. Без проверки теорией и стандартами считать новую конструкцию в МКЭ опасно. Можно накрутить такие настройки что расчет покажет не 0,75 а 1,5 и при этом все будет выглядеть нормально. Если у меня расчет типовой конструкции для которой есть теория будет отличаться, то я доверяю теории и ищу косяки в модели.

Баклинк = Устойчивость.

 

 

 

[soklakov 1 475]

2 минуты назад, karachun сказал:

3. Без бандажа линейной устойчивости хватит, как заметил @soklakov  с добавлением ребер жесткости разница будет все больше.

не. я считаю, что разница будет меньше. чем жестче конструкция, тем меньше промахивается линейное решение.

4 минуты назад, karachun сказал:

Без проверки теорией и стандартами считать новую конструкцию в МКЭ опасно.

мне кажется, под "теорией" понимается "аналитика" или "аналитика с поправкой на эмпирику". в связи с чем, хотелось бы отметить, что МКЭ - это тоже теоретическое решение.

[karachun 2 038]

1 час назад, danzas сказал:

Расчеты с учетом текучести меня не интересует, конструкция должна работать исключительно     в зоне упругости.

В реальной конструкции с могут быть зоны с пластическим течением, а в МКЭ можно запросто получить пластику (на самом деле не пластику а ошибочные результаты) даже там, где ее вообще не будет.

1 час назад, danzas сказал:

Вы выполняли моделирование на поверхностях или на солиде? 

Можно сделать две модели: оболочками и солидами и сравнить результаты и затраченные ресурсы, Обе модели будут хорошим инженерным приближением.

39 минут назад, soklakov сказал:

не. я считаю, что разница будет меньше. чем жестче конструкция, тем меньше промахивается линейное решение

Но с жесткой конструкцией сама потеря устойчивости перейдет в зону пластичности.

[soklakov 1 475]

48 минут назад, karachun сказал:

Но с жесткой конструкцией сама потеря устойчивости перейдет в зону пластичности.

не соглашусь. зона пластичности, наступление пластичности - это вердикт на выходе статического анализа. более жесткая конструкция будет иметь большую устойчивость и критерий прочности, возможно, будет нарушен раньше чем критерий устойчивости - это да, возможно(!). мы узнаем это из статики.

50 минут назад, karachun сказал:

Можно сделать две модели: оболочками и солидами и сравнить результаты и затраченные ресурсы

а вот тут я хотя и соглашусь, но приведу слова одного коллеги. фрагмент диалога его и падавана, который мне посчастливилось подслушать:

 

к: ну и какую модель турбулентности выберем?

п: попробуем разные и сравним результаты.

к: мы коммерческая фирма и получаем свои деньги во многом за скорость решения. у нас может не быть времени на перебор вариантов.

[karachun 2 038]

По поводу оболочек и солидов я имею в виду только то что оба варианта дают схожий результат, естественно если нет разницы то зачем платить больше. Там еще и внесение изменений в модель и сложности с анализом результатов.

Прикрутил к модели сферическое днище и подкрепил кольцами 10х50 мм внутри и снаружи (просто балками 10х100 без офсета), получилось красиво , и держит уже 4,5 атмосфер.

@danzas Вот хорошая статья где разобрано сразу несколько вариантов постбаклинга в SW.

https://blogs.solidworks.com/tech/2016/09/nonlinear-buckling-no-penetration-contact-support-2017.html

Изменено 23 января 2019 пользователем karachun

[danzas 103]

Полная чепуха, решатель ничего не решает...  SW2016SP5

Нагрузку давления указываю на наружной поверхности, а прога устанавливает их внутри танка...

Фигня какая-то...

Изменено 23 января 2019 пользователем danzas

[karachun 2 038]

У меня линейная устойчивость тоже выдавала выгиб днища, попробуй заказать больше расчетных форм. У меня первая форма с потерей устойчивости обечайки была под номером 17.

Технически потеря устойчивости рассчитывается с помощью определения собственных частот конструкции. По умолчанию берут только первую форму, но можно посчитать и следующие.

Изменено 23 января 2019 пользователем karachun

[danzas 103]

2 минуты назад, karachun сказал:

У меня линейная устойчивость тоже выдавала выгиб днища, попробуй заказать больше расчетных форм. У меня первая форма с потерей устойчивости обечайки была под номером 17. 

Так у меня, зараза, деформируется только один фланец, другой не деформируется и давление увеличил на порядок или на два...

Расчетных форм установил 5, насчитывает только одну!

Может решатель битый?...

[karachun 2 038]

С решателем все в порядке, самое страшное что может быть - это если разработчики специально отключили отображение последующих форм, чтобы не смущать пользователя. Но это маловероятно.

[danzas 103]

21 минуту назад, karachun сказал:

Прикрутил к модели сферическое днище и подкрепил кольцами 10х50 мм внутри и снаружи (просто балками 10х100 без офсета), получилось красиво , и держит уже 4,5 атмосфер.

@danzas Вот хорошая статья где разобрано сразу несколько вариантов постбаклинга в SW.

Вот это и есть верный ход конструирования!

[karachun 2 038]

19 минут назад, danzas сказал:

Нагрузку давления указываю на наружной поверхности, а прога устанавливает их внутри танка...

Но стрелочки то смотрят внутрь. Это просто вопрос отображения.

[danzas 103]

1 минуту назад, karachun сказал:

Но стрелочки то смотрят внутрь. Это просто вопрос отображения.

Я тоже так полагаю.

Но вот что не понятно, давление увеличил на два порядка, а обечайка ничего не чувствует...

Установить что-ли версию солида повыше?...