Удалённая работа, расчёт трубы на срез

[MAP 3]

Предприятию требуется рассчитать усилие среза трубы, передать методику расчёта в расчётной программе ANSYS.

Исходные данные: труба 273,05х16,5 ГОСТ Р 53366-2009 группа прочности Q135.

Схема среза в прилагаемом эскизе.

[soklakov 1 475]

8 минут назад, MAP сказал:

требуется рассчитать усилие среза трубы

Есть ли причины, почему не подходит следующий способ:

Q=S*F, где

Q - требуемое усилие среза

F - площадь поперечного сечения трубы

S - предел прочности(временного сопротивления) материала трубы (в истинных напряжениях)

?

[AlexKaz 1 821]

2 часа назад, MAP сказал:

расчётной программе ANSYS

Данных не хватает. Если замечание @soklakov 'а не удовлетворит - можем посотрудничать. 

Изменено 7 июня 2018 пользователем AlexKaz

[ANT0N1DZE 178]

Действительно , данных мало, возможно нужны будут испытания. Можете написать мне на nt1856(пес)mail.ru 

[MAP 3]

Всё бы так как soklakov пишет да только чтобы так трубу срезать очень большие усилия нужны. По этому трубу режут примерно такими ножами какие я в эскизе нарисовал, при смыкании ножей труба сначала деформируется а затем с кончиков резание происходит. В SW пытались провести анализ не получилось в ANSYSе не хватает знаний.

В отношении данных. У нас пока кроме ГОСТа трубы реальной нет. Да и нужна ли она?

В самом ГОСТе прописаны требования к хим составу к прочностным характеристикам (в разделе 7). По этому какие конкретно данные нужны?

В akovsoklakov

[ak762 307]

5 часов назад, MAP сказал:

В SW пытались провести анализ не получилось

а что у вас не получилось В SW? понять критерий разрушения и какая минимально достаточная сила требуется для этого или вам нужны картинки разделения материала как в реальности, как @piden моделирует

 

 

 

 все-таки коллективный разум на этом форуме большая сила если бы открыли тему в 

Цитата

http://cccp3d.ru/forum/88-solidworks-simulationcosmosworks/

 

[ded- 43]

Вот по такой схеме по любому не получится. Ибо труба начнёт поворачиваться и в реальности будут действовать разные факторы. Даже практика эксперимента покожет каждый новый рез будет отличаться от предыдущего, вопрос процент достоверности.

[ak762 307]

54 минуты назад, ded- сказал:

 

Вот по такой схеме по любому не получится. Ибо труба начнёт поворачиваться и в реальности будут действовать разные факторы. Даже практика эксперимента покожет каждый новый рез будет отличаться от предыдущего, вопрос процент достоверности.

 

вообще-то режетcя и неплохо, такой метод используется в превенторах в подводной нефтедобыче

там обычно режется один раз если что то пошло не так

не очень понятно почему методика ANSYS предпочтительнее SW

 

 

[AlexKaz 1 821]

16 часов назад, MAP сказал:

По этому какие конкретно данные нужны?

Мне бы понадобилась кривая растяжения с участком разрушения, но, подозреваю, @ANT0N1DZE поступит проще и умнее.

[MAP 3]

10 часов назад, ak762 сказал:

а что у вас не получилось В SW? понять критерий разрушения и какая минимально достаточная сила требуется для этого или вам нужны картинки разделения материала как в реальности

В SW пробовал Статический анализ с большими перемещениями, при этом труба немного деформировалась (характер деформации трубы отличался от экспериментальных), напряжения в трубе зашкаливали, при таких напряжениях очевидно, что трубу должно было дальше сминать но деформация при расчёте так и не дошла до точки резания. По этому и сделан был вывод о неправильности расчёта. Пробовал также нелинейный статический анализ но этот расчёт так до конца у меня и не вышел, временной шаг уменьшался затем выскакивала надпись сбой решения: либо недостаточно креплений, либо неверное определение свойств материала, либо перемещения зашкаливают в большую или меньшую сторону. Чего только я там не менял (уже даже не помню) но так до конца и не дошёл. Как вижу из представленного вами видео, я что то не правильно делал. Для меня SW был бы предпочтительнее т.к. я его лучше знаю чем ANSYS.

[MAP 3]

Для всех кто участвует в обсуждении:

Хочу упростить задачу.

Материалы для трубы возьмите по характеристикам близкий к ГОСТовскому.

Ножи условно более твёрдые чем труба.

И приведите методику расчёта в SW. Каким анализом пользовались какие задавали условия, настройки и почему. 

А далее я бы сам проводил оптимизацию углов заточки ножей, угла в плане, разные диаметры трубы проверил. Это снизит уровень оплаты я думаю, да и мне с более низким ценником к директору идти будет легче.

[soklakov 1 475]

18 часов назад, MAP сказал:

да только чтобы так трубу срезать очень большие усилия нужны. По этому трубу режут примерно такими ножами какие я в эскизе нарисовал, при смыкании ножей труба сначала деформируется а затем с кончиков резание происходит.

ок. а что насчет экспериментов?

 

[MAP 3]

Эксперименты какой параметр должны дать?

 

5 часов назад, AlexKaz сказал:

Мне бы понадобилась кривая растяжения с участком разрушения

Спасибо что напомнили. К сожалению пока на заводе такой трубы нет. Покупать одну трубу, ну в общем сложности. Если без этого параметра не обойтись тогда придётся подождать, не знаю сколько. Может быть пока методику расчёта освоить?

[AlexKaz 1 821]

3 часа назад, MAP сказал:

И приведите методику расчёта в SW

В SW задать кривую без участка разрушения. Включить в опциях анализа нелинейность (большие перемещения), построить конечно-элементную сетку с бОльшим числом гауссовых точек. Запустить серию расчётов, меняя усилия на ножах, или просто взять усилие с запасом, побольше. После того, как труба под ножами станет квадратной, дождаться момента, когда сечение целиком уйдёт в пластику, потечёт - вот в этот момент и снимать число усилия на ноже. Ещё лучше построить график в осях время-усилие.

В SW, насколько помню, нельзя разрезать что-то на две части, может ошибаюсь. В ANSYS можно, но через "финт ушами", который без полной кривой разрушения проворачивать нежелательно.

 

Изменено 8 июня 2018 пользователем AlexKaz

[MAP 3]

Спасибо AlexKaz. Попробую переварить.

[soklakov 1 475]

2 часа назад, MAP сказал:

Эксперименты какой параметр должны дать?

да хоть бы те же усилия резания, но на других размерах и материалах. Скалиброваться, так сказать.

Ведь не все захочется учитывать. Может быть можно многими параметрами диаграммы пренебречь, может быть можно не очень подробно решать контакт, может быть можно не учитывать скругления на резцах, может быть можно обойтись без разделения материала.

Вот у меня получилось 1,5 МН... только с чем бы теперь сравниться)

 

[MAP 3]

Были у нас в прошлом году испытания 180 срезного превентора 89х9.2 резали, там ножи были с углами 150 и 70 если смотреть эскиз и параметры трубы в пределах прочность 720 МПа текучесть 640 МПа. Если бы вы пересчитали в эти параметры то мы могли бы откалиброваться.

[soklakov 1 475]

1 час назад, MAP сказал:

Если бы вы пересчитали в эти параметры то мы могли бы откалиброваться.

А давайте попробуем. 110 кН на каждый резец.

[ak762 307]

В 6/8/2018 в 15:02, soklakov сказал:

А давайте попробуем. 110 кН на каждый резец.

@soklakov эта сила для трубы 273,05х16,5 или  89х9.2 ?

[MAP 3]

Силу в 110 кН @soklakov предложил для 89х9.2. Я пока не комментировал т.к. Хотел посмотреть, что в результате получится. Будет ли хотя бы немного походить на жизнь. С другой стороны при эксперименте у меня было ощущение что где то механизм "прикусывает" при срезе, но при разборе превентора нигде ни задиров ни подмятий металла не было. Только напоминаю, что угол в плане у этого превентора был 150 градусов и угол резания 65. Тогда я в ручную пытался просчитать у меня 60 Тс получалось а срезало примерно на 95 Тс. По этому результаты какие либо есть но как то не вселяет уверенность. Превентор тогда заказчикам отправили т.к. им нужную трубу он резал.