расчет прочности резьбового соединения, в какой программе работать

[yaro 2]

Здравствуйте,

Я создал модель состоящую из двух деталей:

1. внешний цилиндр с одним закрытым дном и внутренней резьбой.

2. внутренний цилиндр с одним закрытым дном и внешней резьбой.

Внутренний цилиндр закручен во внешний цилиндр. Во внутреннем объеме газ под давлением.

Я хочу применить расчетную модель заложенную в каком-либо ПО для расчета подобных моделей и оценить достаточность резьбы для удержания всей сборки. При этом я не учитываю допуски резьбы.

Пока что я изучаю модель в Компас 3Д и APM FEM и физическая интуиция в моей голове подсказывает, что, возможно, это не совсем подходящее ПО.

Вопрос в каком ПО такую модель можно рассчитать?

Спасибо,

Ярослав

[piden 2 874]

23 minutes ago, yaro said:

в каком ПО такую модель можно рассчитать?

В любом, представленном в разделе "Динамика и прочность". И скорее всего даже в APM FEM.

[dbarlam 184]

Что Вас конкретно интересует - резьба ? Тогда это задача контакта и я не рекомендовал бы для начала залезать в нее

Если только прочность цилиндров - с передачей усилий изнутри вовне - тоже контакт но без резьбы много проще

 

[yaro 2]

Конкретно меня интересует резьбовая пара, выдержит ли или нет. Я создал модели внешнего и внутреннего цилиндров и с помощью кинмеатической операции вырезания треугольником по спирали вырезал резьбы, далее вставил одну деталь в другую. Результаты для разных сил, материалов соответствуют моим ожиданиям (крепче/слабее материал, слабее/сильнее сила меньше/больше напряжение, больше/меньше коэффициент запаса по текучести на резьбе). Однако, у меня повились вопросы:

1. какой характерный размер ячейки следует взять при построении сетки? шаг резьбы 3мм.

2. как учесть допуски по резьбе?

3. для "тонкой" сборки (см. рисунки) сетка строится правильно, для "толстой" - нет, с чем это может быть связано?

[dbarlam 184]

Что Вас конкретно интересует - резьба ? Тогда это задача контакта и я не рекомендовал бы для начала залезать в нее

Если только прочность цилиндров - с передачей усилий изнутри вовне - тоже контакт но без резьбы много проще

 

 

Я не знаком с КОМПАС , работаю с НАСТРАНОМ

Для начала вопрос - пробовали ли Вы посмотреть книжку Биргера - "Резьбовые и фланцеыве соединения" 

Там найдете ответы на многие вопросы

По-поводу модели - я могу сослаться на свою книгу (хоть это и не скромно) "nonlinear Problems in Machine Design"

Там есть глава с разобранным примером - Болт-Гайка-в контакте , может быть это прояснит дело

Если могу помочь - пишите в личку так будет проще

[ALF007 7]

В 13.03.2017 в 16:41, yaro сказал:

1. какой характерный размер ячейки следует взять при построении сетки? шаг резьбы 3мм.

По идее по 2-3 элемента на высоту зубца резьбы. Но в такой задаче мб прийдется сходимость проверить - при большой зависимости от дискретизации.

Но если честно резьбы уже давно все посчитаны - не вижу смысла лезть в контактные задачи. Куча справочников и метод по расчету резьбовых соединений. 

Кстати, думаю можно заменить вашу задачу на осесимметричную. Но лучше спросить у Гуру это форума. 

В 13.03.2017 в 16:41, yaro сказал:

2. как учесть допуски по резьбе?

Думаю, прийдется ограничиться средними значениями. Или провести несколько расчетов для разных отклонений(к примеру, максимальное, минимальное, и среднее значение)

И к чему такая точность? И зачем вам такое? для чего весь этот расчет?

В 13.03.2017 в 16:41, yaro сказал:

3. для "тонкой" сборки (см. рисунки) сетка строится правильно, для "толстой" - нет, с чем это может быть связано?

Возможно проблемы Мешера который встроен в Компас. Может проблемы с геометрией(клеши(пересечения), маленькие грани или кромки и т.д.)

 

[kolo666 253]

9 часов назад, ALF007 сказал:

для чего весь этот расчет?

наверное, этого никто не знает и не узнает никогда..

В 14.03.2017 в 18:11, dbarlam сказал:

Тогда это задача контакта и я не рекомендовал бы для начала залезать в нее

поддерживаю мнение, оно того не стоит) и уж тем более в КОМПАСЕ

В 10.03.2017 в 20:31, yaro сказал:

Вопрос в каком ПО такую модель можно рассчитать?

В Ansys WB есть подобная тема

P.S. Советует почитать для начала вообще что такое bolt preload, разобраться что к чему, как болты принято моделировать, возможно у Вас желание промоделировать резьбу отпадет сразу.

Изменено 16 марта 2017 пользователем kolo666

[dbarlam 184]

"P.S. Советует почитать для начала вообще что такое bolt preload, разобраться что к чему, как болты принято моделировать, возможно у Вас желание промоделировать резьбу отпадет сразу."

Совершенно правильно - И еще раз Биргер Биргер и Биргер

Откройте хотя бы один раз - ответы на все ваши вопросы

 

[yaro 2]

Прошло время, делюсь результатами, чтобы ветка не подвисла.

 

2dbalarm " Что Вас конкретно интересует - резьба ? " - да, интересовала только резьба. Целью расчетов было проверить и подтвердить аналитические расчеты конструктора. Увидеть глазом сложные места и посмотреть разные материалы, размеры резьб.

Рекомендованные книжки не смотрел.

 

2ALF007

Книжки не смотрел. Цель моделирования указал выше. Да, я посмотрел зависимость решения от размера ячейки, спасибо. Задача не осесимметричная, несимметрию добавляют витки резьб, когда много деталей осесимметричных вкрученных друг в друга.

Про допуски, да, допуски были ни к чему, такой точности мне не нужно было.

Да, мешер компаса мне не понравился, иногда закрывается с исключением, иногда с ошибкой, нужно менять настройки мешера, чтобы он все-таки построил сетку, это несколько надоедает.

 

2kolo666

Ansys не брался изучать. Да, соглашусь с вами, но я моделирую не болты, а вкрученные друг в друга цилиндры высокие и низкие, по два, три, четыре.

 

Так же заметил, что подоные же задачи в AutoCad Inventor обсчитываются в десятки раз быстрее по времени.

 

По состоянию на сегодня смог создать нужные мне модели, правильно задать закрепления и приложенные давления или силы, правильно нарисовать резьбы, получил объяснимые результаты, устойчивые к размеру ячейки и к выбору материала, в части подтвердил расчеты конструктора.

 

Спасибо, за уделенное время.

 

 

[soklakov 1 475]

19 часов назад, yaro сказал:

Так же заметил, что подоные же задачи в AutoCad Inventor обсчитываются в десятки раз быстрее по времени.

Чем где?

[AlexKaz 1 821]

Чем в обычных "скучных" CAE. В Inventor'e сильная библиотека стандартных компонентов для машиностроения (а может и AutoCad 3D), примочки типа трубопроводной параметрики (за несколько минут ваяются фермы под трубы)... Пора сочинять кавер на мотив известной песни СГ "Параметризация"...

Автоматизация и автокадизация...