Сосуд под давлением. Помогите оценить правдоподобность.

[evgw 22]

Сделал сосуд под давлением, представляющий собой квадратную трубу 80х80х4 заделанную с двух сторон металлом той же толщины 4мм.

Сделал всё это в виде 2Д сетки с толщиной 4, назначил материал сталь, одну грань заделал жестко и нагрузил давлением в 10 атмосфер.

Вот что получилось. Если у кого-нибудь есть опыт расчетов сосудов под давлением, помогите пожалуйста оценить, годится ли данный результат хотя бы приблизительно?

[Victor_M 30]

по толщине нужно не менее 4-х слоев КЭ, тогда будет похоже на реальность....

Ваши результаты лучше посмотреть без усреднения   ......

[Борман 2 375]

На первый взгляд годится.

На второй взгляд, напряжения, как будто, больше, чем должны бы быть.

[piden 2 874]

3 hours ago, Victor_M said:

по толщине нужно не менее 4-х слоев КЭ, тогда будет похоже на реальность....

Ага... Особенно когда оболочками считают

 

2 hours ago, Борман said:

На второй взгляд, напряжения, как будто, больше, чем должны бы быть.

Удивительно, но..

 



 

[kolo666 253]

@piden Читал как то на просторах, что иностранцы оценивают сосуды по линеаризированным напряжениям, типа если брать нелинеаризированные, то не совсем соответствует действительности

Изменено 21 мая 2017 пользователем kolo666

[piden 2 874]

11 minutes ago, kolo666 said:

оценивают сосуды по линеаризированным напряжениям

Нужно смотреть на соотв. нормы, скорее всего.

Просто труба 80х80 пока не сильно на "сосуд" тянет. Тут скорее всего какое-нибудь гаражное производство и стоит вопрос "выдержит / не выдержит".

[evgw 22]

Ну да, вроде того.

Хочу с двух сторон заварить трубу из стали 3 и надуть в неё 10 атмосфер воздуха. У стали 3, кажется, предел прочности 240.

Уверен, что выдержит. Выдержит даже 3 мм труба, но хочу взять 4 мм, так спокойнее, просто хочется всё сделать по науке.

Изменено 21 мая 2017 пользователем evgw

[AlexKaz 1 822]

1 час назад, piden сказал:

Удивительно, но..

Это по Мизесу (с усреднением - AVG?), а по интенсивности SINT?

Изменено 21 мая 2017 пользователем AlexKaz

[evgw 22]

Цитата

Это по Мизесу (с усреднением - AVG?), а по интенсивности SINT?

А как это сделать?

[AlexKaz 1 822]

6 часов назад, evgw сказал:

А как это сделать?

В классике усреднение отключается где-то в настройках графики, а SINT - больший модуль из разности главных напряжений max |sii-sjj|, делённый на 2 вроде. Он для хрупких материалов, Вам в принципе не нужен. Просто было интересно.

[piden 2 874]

2 minutes ago, AlexKaz said:

делённый на 2 вроде

Нет)

19 minutes ago, AlexKaz said:

Просто было интересно.

 

 

 

[ANT0N1DZE 178]

Только что, AlexKaz сказал:

Он для хрупких материалов

Нет, для пластичных тоже подходит. По интенсивности, на сколько я знаю, атомщики считают. Напряжения обычно получаются чуть больше, чем по Мизесу.

Для хрупких обычно по первому главному.

[soklakov 1 475]

4 часа назад, AlexKaz сказал:

Он для хрупких материалов

Теория прочности Треска Сен-Венана подходит для пластичных материалов, а не для хрупких. Гласит что-то вроде "материал в точке разрушится, когда максимальные касательные напряжения превысят критическое значение".

tmax=(s1-s3)/2

откуда Sint = 2*tmax = S1-S3

Критерий Мизеса, в отличие от предыдущего гладкий. Если критерий Мизеса - это цилиндр, то критерий Треска - шестигранная призма, вписанная в этот цилиндр. Истина, как правило, лежит где-то между ними. Соответственно, оценка по интенсивностям более консервативна. Но по факту, почти одно и то же.

[JAR 28]

По-моему, похоже на правду. Только распределение напряжений по донышкам какое-то странное. А по интенсивности все норм: если при 5 атм там около 80 МПа, то при 10 так и должно быть около 200 МПа.

[AlexKaz 1 822]

2 часа назад, soklakov сказал:

откуда Sint = 2*tmax = S1-S3

Точнее Sтекучести=2*Taumax=> Sint =Sтекучести=... Повторил теории прочности в Писаренко чтобы не путаться=)

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, AlexKaz сказал:

Точнее Sтекучести

Не совсем точнее. Сам по себе предел текучести не должен сюда вообще входить. Теория прочности формирует правило определения некоего эквивалентного Seqv (в этом контексте это не по Мизесу, это любые эквивалентные напряжения по любой теории), которое предположительно можно будет сравнивать с одноосным экспериментом. И только когда оно(Seqv) определено, его можно сравнивать с какой-либо физической характеристикой материала, например, пределом текучести. Но сам по себе предел текучести на равен двум таумакс. А то странно как-то получается, не находите?

[evgw 22]

Ну зачем так сложно?

Я вот как-то пробовал балку посчитать на прогиб по сопромату, потом посчитал в CAE и всё сошлось с высокой степенью точности.

[Fedor 1 597]

"Теория прочности формирует правило определения некоего эквивалентного Seqv" - способ спроектировать тензор напряжений на единую кривую одномерного случая . Гипотеза единой кривой называется. Простой способ проверить правильность определения напряжений вычислить аналитически изгибные напряжения в днище. Пластинка  защемленная по контуру. Есть во многих справочниках:  ПУК, у Уманского в Справочнике проектировщика и т.д. Если напряжения изгиба или момент вычисленный по ним  хорошо согласуется с аналитическим решением, то можно сделать вывод что и всему остальному можно доверять. Так же и прогибы проверить. Набрать формулки в Mathematica и проверить. Займет времени полчаса максимум. За одно так же и боковые стенки в силу циклической симметрии можно проверить как пластины заделанные по периметру  :)

Изменено 23 мая 2017 пользователем Fedor

[soklakov 1 475]

В 21.05.2017 в 11:59, kolo666 сказал:

Читал как то на просторах, что иностранцы оценивают сосуды по линеаризированным напряжениям,

Наши тоже. Линеаризованные напряжения стыкуют старые методы оценки прочности и новый инструмент расчета. Хотя получается в итоге довольно забавно.

 

Годами вырабатывали нормы, в которых выставлены требования в мембранным и изгибным напряжениям. Потом оседлали МКЭ. Формально линеаризованные напряжения стали не нужны. Но в нормах прописаны к ним требования. А значит что? Нужен инструмент постпроцессинга, который из полного НДС будет вытаскивать мембранные и изгибные напряжения.

На этом форуме периодически проскакивают вопросы, что с этим всем делать. Для большинства проектировочных задач решение сводится к тому, чтобы "выполнять по нормам".

 

45 минут назад, Fedor сказал:

За одно так же и боковые стенки в силу циклической симметрии можно проверить как пластины заделанные по периметру 

В четвертом посте, если нажать "показать содержимое", можно увидеть, что максимум во внутреннем угле. Для этих "пластин" - это закрепление, а сам внутренний радиус вообще выпадает из расчета.  Не?

[Fedor 1 597]

Так и будет по аналитике. Обычно там армируется в 2.0-3 раза в зоне растяжения чем в середине плиты.  с другой стороны. Это же плита с заделкой по периметру.  Краевые условия нулевые производные по нормали к периметру и нулевые перемещения :)  http://doctorlom.com/item379.html  подобные формулы и Уманского. У Тимошенко и Кригера  в Пластинах и оболочках есть и вывод и полные аналитические решения  в виде рядов :)

Изменено 23 мая 2017 пользователем Fedor