Перейти к публикации

Вопрос новичка. Правильная постановка задачи.


Рекомендованные сообщения

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


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)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Just now, Albero said:

Металлические части считаем недеформируемыми.



Всё страньше и страньше! — вскричала Алиса..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Albero сказал:

Какие характеристики

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

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
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  

Изменено пользователем Fedor
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...
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.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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

 

Изменено пользователем soklakov
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

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.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Zergus
      Выкладывайте сюда свои "чудеса", может по модели получится понять, что в ней не так. А если есть возможность писать в техподдержку - кидайте им свой файл, думаю разберутся.
    • Богоманшин Игорь
      А есть подтверждение в каких либо нормативных документах? Или только из соображений "максимально минимальная себестоимость"?
    • ANT0N1DZE
      Это не поможет ответить на этот вопрос конкретными числами. Судя по всему, там металлические частички внутри материала. Подобные эластомеры существуют и применяются. 
    • gudstartup
      как перевести шпиндель снова первоначальный режим управления скоростью когда ему пофиг число импульсов на оборот? резьбу пока резать не будут а в подпрограмму смены можно что нить добавить или в реализацию m19  чтобы чпу из режима контроля позиционного кодера вышло?
    • gudstartup
    • mactepnew
      Вот я тоже так думал, пока не столкнулся с обратным) Как еще столкнусь, пришлю скриншот. Хаос еще в том, что порядок в дереве построения весьма условный. операция, которая стоит перед групой, имеет бОльший timestamp(пардон, не знаю как это в переводе), чем эта группа, и выполняется позже. При этом все операции в группе имеют timestamp на пару сотен меньше и выполняются раньше, чем две группы, стоящие перед ней. Логика?  Если в эскизе все элементы определены, то можно поставить еще один размер (хочешь переопределить эскиз - да пожалста!), изменить его - и NX самостоятельно выберет, какой размер или ограничение отпустить и весь эскиз летит к чертям. Это ли не хаос?   Назовете хоть один CAD, которым можно пользоваться так? Любой из встреченных мной имеет много неочевидных нюансов, которые конечно не проявляются при выполнении университетского или базового курса. В Creo я на протяжении 5 лет находил всё новые фишки, которые не прописаны в документации. Огромная благодарность Ruslan за пояснения тонкостей. Даже Компас и Solidworks, которые считаются самыми дружественными, оказалось непросто обуздать, когда проходил собеседования и делал тестовые. А ведь университетский курс знал на отлично!   Возвращаясь к NX - вот сегодняшний пример. Утром деталь была оранжевая, единая. Изменил пару уклонов и толщин, стала желтая с элементами оранжевого и частично твердотельной, частично листовой. Я даже не знаю, как сформулировать вопрос в поддержку. 
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • kkk
      Короче, как сделать автоматом не нашел. Раскрасил нужные грани нужными цветами. Затем на вкладке с цветом модели можно выбирать нужный цвет, тогда в модели выбираются грани, покрашенные этим цветом. Можно еще сохранить выбор этих граней, но смысла не вижу, т.к. все легко выбирается по цвету. Затем либо в инструменте Измерить смотрим площадь и как-то ее используем, либо можно макросом (что выкладывал Kir95 ) внести площадь в свойства (на вкладку Конфигурации). Можно еще внести выбранные грани в датчики, но как использовать их в свойствах не нашел.    Макрос прикрепляю.     Площадь выбранных граней в свойства.swp
    • IgnatvKudrin
      Для нашего производства требуются постоянно инструментальные пружины для штампов. Сейчас заказы обрабатываются довольно долго - до 2-х месяцев. А у нас сроки на штампы 1-2 месяца с испытанием, доработкой и т.п. Хотелось бы найти поставщика, у которого уже есть склад с данными пружинами или кто может доставить за 1 месяц.   Пружины стандартные по ISO, но на всякий случай приложил каталог. Вот список пружин, которые нужны очень срочно:   LR 32 x 44 - 1 шт. LR 25 x 51 - 2 шт. LB 63 x 89 - 7 шт. LB 32 x 102 - 10 шт. LB 32 x 89 - 20 шт. LB 32 x 76 - 12 шт. LB 32 x 51 - 6 шт. LB 25 x 127 - 9 шт.   Готов выслушать все предложения. Возможно даже есть те, кто сможет изготовить подобные пружины с такими же параметрами. 20231101.pdf
    • bubblyk
      Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.   Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры. Постановка - стационарная Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?   Исходный код приложил.     Надеюсь на коллективный разум и опыт! EPTH2D.mac p.s.   Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.
×
×
  • Создать...