Albero

Вопрос новичка. Правильная постановка задачи.

Добрый день, друзья!

 

Не имею практически никакого опыта в моделировании сжатия полимеров. У меня немного иная специализация. Прошу вашей помощи, помогите разобраться.

 

В приложении Assembly 02.stp находится сборка, которую нужно испытать. На картинке я попытался объяснить суть задачи. Между двумя стальными деталями зажато фторсиликоновое уплотнение. При воздействии силы 1 и силы 2 происходит сжатие и выдавливание уплотнения в сторону изолированного кабеля внутри сборки. Необходимо определить максимальную силу сжатия, при которой не произойдёт пластической деформации резиновой изоляции кабеля. Всяческие силы трения учитывать не нужно, поскольку особая точность не нужна.

 

Я уверен, что задача тривиальная. Но у меня есть опыт лишь с расчетами металлоконструкций, да и то совсем небольшой. Поясните, пожалуйста, новичку эти вопросы:

 

1. Погуглив, я узнал, что материалы типа резины сильно отличаются от "обычных" материалов и задаются через другие коэффициенты. Какие характеристики должны быть заданы для текущей задачи?

2. В каком программном продукте будет проще решить текущую задачу? Я работал с Inventor и NX.

 

Я могу, конечно, все эти вопросы разобрать сам, но у меня на это может уйти пара недель. А ответ для вас может быть очевиден и лежать на поверхности. Буду весьма признателен за соответствующую литературу или хотя бы за "направляющий пинок" по полезной ссылке.

Картинка 02.png

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites


3 minutes ago, Albero said:

Необходимо определить максимальную силу сжатия, при которой не произойдёт пластической деформации резиновой изоляции кабеля.

С учетом того, что резины обычно моделируются как эластичный материал, эта будет нетривиальная задача) Придется придумать пластическую модель поведения для резиновой изоляции кабеля)

 

Или пластически деформируется уже все-таки металл внутри изоляции? Стоит уточнить постановку задачи :wink:

По поводу моделей резины: тут прямо перед этой тема есть про фланцевое уплотнение)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, piden сказал:

С учетом того, что резины обычно моделируются как эластичный материал, эта будет нетривиальная задача) Придется придумать пластическую модель поведения для резиновой изоляции кабеля)

 

Или пластически деформируется уже все-таки металл внутри изоляции? Стоит уточнить постановку задачи :wink:

По поводу моделей резины: тут прямо перед этой тема есть про фланцевое уплотнение)

Металлические части считаем недеформируемыми.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, Albero said:

Металлические части считаем недеформируемыми.



Всё страньше и страньше! — вскричала Алиса..

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень интересны практические случаи возникновения пластики в резине. Есть на примете?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, ANT0N1DZE said:

интересны практические случаи возникновения пластики в резине. Есть на примете?

Скорее всего тут сугубо практическая постановка вопроса: чтобы не оставались на проводах следы от зажима после снятия нагрузки. Товарный вид, все дела..

 

А пластика это или нет - уже вопрос другой..

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, piden сказал:

Скорее всего тут сугубо практическая постановка вопроса: чтобы не оставались на проводах следы от зажима после снятия нагрузки. Товарный вид, все дела..

 

А пластика это или нет - уже вопрос другой..

Да, Вы правильно поняли. Вопрос чисто практический.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Albero Можете начать решать осесимметричную задачу. Но если у вас нет характеристик материала, то лучше начать с поисков или опытов, как больше нравится

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, ANT0N1DZE said:

то лучше начать с поисков или опытов

Ну тогда и продолжение вопроса: какую модель материала применять? Какие опыты ставить?

 

Пока задумался: следы на изоляции кабелей - это пластика или вискоэластика?

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 минуты назад, ANT0N1DZE сказал:

@Albero Можете начать решать осесимметричную задачу. Но если у вас нет характеристик материала, то лучше начать с поисков или опытов, как больше нравится

Какие характеристики материала нужно определить? У нас есть образцы материала, проведение опытов само собой напрашивается.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Albero сказал:

Какие характеристики

Так вы сначала почитайте про модели материалов для резины, и, возможно, вопрос отпадет сам собой

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 12   Posted (edited)

5 часов назад, ANT0N1DZE сказал:

Очень интересны практические случаи возникновения пластики в резине. Есть на примете?

Есть. Жевательная резинка :)

 

Цитата

Модуль упругости E=1-10 МПа при малых деформациях, коэффициент Пуассона μ=0,4-0,5, соотношение модуля упругости E и модуля сдвига G следующее E=3G.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Резина  

Edited by Fedor

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 01.12.2017 в 15:59, piden сказал:

Пока задумался: следы на изоляции кабелей - это пластика или вискоэластика?

Пластика.

В 01.12.2017 в 16:33, Albero сказал:

Какие характеристики материала нужно определить?

Либо выдерживаемое усилие на разрыв, либо на смятие. А лучше и то и другое, представленное диаграммой напряжение-деформация.

В 01.12.2017 в 15:59, piden сказал:

какую модель материала применять?

Посмотрев на диаграмму сигма-эпсилон и прикинув ожидаемые деформации на линейном расчете, можно выбрать модель материала. Пластичную, взякую, гиперупругую, с гистерезисом или без - море возможностей.

Если есть остаточная деформация - важна именно пластика.

Если есть разница от скорости деформирования - важна вязкость.

Если деформации  огромны - придется учесть гиперэластик.

Если нужна малоцикловая усталость, придется поставить эксперимент на гистерезис или около того.

Есть вариант, что материал упругий, но вязкий настолько, что со временем таки пластически деформируется. Это чаще называют ползучесть. Думаю, здесь  не этот случай.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 14   Posted (edited)

Вместо фторопласта у меня линейно-упругий полиэтилен, но, скорее всего, этого достаточно.

Резину взял гиперупругую. Можно по контактному давлению и допускаемому контактному напряжению прикидывать, останутся ли вмятины. Тогда даже пластику в модель заводить не придется. Но там уж по фанатзии и требованию сходимости с экспериментом.

И скругление добавил еще.

И да, осесимметричная постановка, вот это вот всё, что выше писали.

ftoroplast.gif

В 01.12.2017 в 16:33, Albero сказал:

У нас есть образцы материала, проведение опытов само собой напрашивается.

Проводите) рассказывайте

 

Edited by soklakov

Share this post


Link to post
Share on other sites

В этих темах обсуждаются подобные вопросы. Там вы сможете для начала скачать примеры в воркбенче и классике.

http://cccp3d.ru/topic/86512-контактная-задача/

http://cccp3d.ru/topic/86970-решение-контактной-задачи-с-fluid-pressure-penetration-в-воркбенче/

Это не совсем то, что вам нужно и материалы там другие, но для начала подойдет. Можно сперва отработать моделирование без реальных свойств вашего материала, и потом все будет упираться в определение свойств фторопласта(ну и в конце концов в деньги - насколько эта часть в вашей компетенции).

На сайте https://polymerfem.com/ можно найти данные испытаний разных полимеров и там есть много тем по методике испытаний, анализу результатов (форум на английском).

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 16   Posted (edited)

Еще можно зная твердость полимера по Шору получить значения коэффициентов в Нео-Гуковской модели.

По этой ссылке находится документ, в котором есть формулы для получения модуля упругости полимера Е (условной) от твердости по Шору.

http://www.dowcorning.com/content/publishedlit/11-3716-01_durometer-hardness-for-silicones.pdf

Потом из Е приняв коэффициент Пуассона nu~0,5 как для упругого материала можно получить модуль сдвига G=E/2/(1+nu).

Теперь можно найти коэффициент С10=G/2 для неогуковской модели и парамнтр несжимаемости D=(1-2*nu)/C10. Вот эти два к-та C10 и D и используются в ансисе.

Источник:

https://polymerfem.com/forum/polymerfem-downloads/general-hyperelastic-models/1237-linear-elastic-hyperelastic-coefficient-conversion

Но это только тестовая модель, свойства Вашего материала могкт сильно отличаться.

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Sergei
      Самое главное есть ли чертежи или 3D модели изделий? И есть ли чертежи или 3D модели вот этих деталек пресс-формы? Забудьте про эти ВЛМ, которые Вам здесь советуют. Сейчас полно новых вертикальных ТПА. Какую сумму Вы готовы потратить, чтобы пресс-формы стали рабочие? Не проще ли всё заново? Или забыть.
    • Борман
      Плоская балка, сечение 0,01 х 0,01, от точки (0;0) до точки (1;0.5), 2e11, 0.3. Сила в середине. ГУ на картинке.  
    • traktorbek
      Добрый вечер, уважаемые коллеги! Ситуация следующая, на предприятии не было лицензии, в связи с чем приходилось использовать на тот момент актуальную версию NX10. Сейчас приобретена лицензия на NX12, но вот незадача, тот пост, который прекрасно работал раньше, отказывается функционировать в новой программе. Пост вместе с 3д моделью станка. Раньше добавлялся в NX как станок, а не отдельно постом.   При попытки вызвать станок в 12 версии получаю ошибку, скриншот которой прикреплён к посту. Отдельно пост выбрать в окне постпроцессирования также не возможно, т.к. отсутствует .pui файл.   На предыдущем месте работы таких проблем не возникало, таскали пост с версии 7,5 до 11 без каких либо проблем.   Как то возможно решить сию проблему?
    • Anat2015
      Завод несколько раз переходил из рук в руки, банкротство, переименования, разделение, в общем, весь набор российских бизнес-реалий, но, по моим сведениям, специалисты по сервису и разработчики остались те же. Согласен с Давидом, что вам в первую очередь надо связаться с заводом (вот только с каким?) и запросить Руководство по эксплуатации именно самого станка. По опыту работы со станками 400V есть некоторые нюансы в подходах к включению станка, да и работу с устройством смены инструмента (а какое там стоит - вам надо еще выяснить, у производителя были варианты) надо хорошо себе представлять. Реально вам надо выходить на Стерлитамак М.Т.Е. (те, кто производили станки 400, 450, 500), есть еще ООО "СТАН".
    • sag1979
      Речь про VectorDrive идет, как понимаю. Обращайтесь. 8(9ОЗ)669-35-З4.  
    • hr4d
      А можно полную постановку? Я завтра аналитикой посчитаю. Не тупо по Эйлеру, а по модернизированной методе.
    • Krusnik
      Транспорта дофига, но для использования нужно знать как им пользоваться. Судя по вашим "очень подробным" описаниям вам нужен некий конфигуратор. Но там нужно делать сначала долго мастер-модель, а потом сидеть и шустро клепать конфигурации.   Идея скрывать деталь в подсборке - полное дно.   И готовых советов типа "нажмите вон там" на такое вы тут не получите.
    • karachun
      Графики же подписаны русским языком, сказано где перемещения а где деформации.
    • Bot
      От редакции isicad.ru: До перехода на проектное финансирование строительства остаются считанные дни, однако отношения застройщиков с банками пока ещё толком не выстроились, хотя многие из них пытаются найти общий язык уже достаточно долго. Самая острая и актуальная задача, которую предстоит сегодня решить застройщикам, – это разработка бюджета строительства и построение финансовой модели. Причём бюджет нужно разрабатывать с прицелом на несколько лет, и возможности что-то изменить по ходу практически не будет. Авторы статьи предлагают связать воедино все существующие инструменты – BIM-среду, сметную систему и системы календарного планирования, чтобы начать решать актуальные задачи на принципиально новом уровне. Введение Применение технологии информационного моделирования (BIM) для решения различных задач экономического свойства не является новшеством. Такие задачи, как оценка стоимости капитальных затрат на стадии эскизного проектирования или детальный расчёт сметной стоимости [...] View the full article
    • karachun
      Для Нео-Гуковской модели можно грубо пересчитать mu в модуль упругости. E=mu*3=845*3~2,5 КПа. Это очень очень мало и отмазки про литературу не катят (когда-то один пользователь на этом форуме утверждал что модуль упругости стали 2е-5 МПа и на все возражения отвечал что вычитал это в таблице, оказалось что он в этой таблице запутался и вместо умножения поделил значение в таблице на сто тысяч).