Перейти к публикации

Кручение квадратного торсиона в Марке


Рекомендованные сообщения

Сами мы не местные...

 

Коллеги! Считаем наборный торсион "квадратного" сечения. Для теоретического расчета используем книгу - Бернштейн С. А. Избранные труды по строительной механике. 1961 г. По теории торсион закручивается на 100 градусов.

Проверяю кручение торсиона в Марке - 600 решение. У меня угол закрутки - 38 градусов.

Кто-то с таким сталкивался и что я неправильно делаю?

Картинки модели торсиона ниже.

Левая обойма - закреплена от всех перемещений внешняя поверхность.

Правая обойма - в угловых точках запрещены перемещения вдоль торсиона.

Левые торцы пластин торсиона закреплены от продольного перемещения.

Контакт между пластинами и между пластинами и внутренними поверхностями обойм.

Трение отсутствует.

Момент приложен парой сил.

 

Рисунки - 1 и 2 - собственно КЭ модель. Рисунок 3 - перемещения суммарные в реальном масштабе 

tors-6_1.jpg

tors-6_3.jpg

tors-6_4.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


А пробовали считать без обойм, один конец зафиксировать а на второй нацепить паук с моментом? И покажите расчеты по аналитике. Этот торсион у Вас цельный или набранный из пластин, если из платин, то может быть там просто узлы связаны и он работает как цельный?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
43 минуты назад, AlexKL сказал:

еоретического расчета

теперь пару вопросов..

43 минуты назад, AlexKL сказал:

на 100 градусов.

почему 100? если:

Цитата

aaa.JPG.c0a70ad242188f93983fd3aa6b33a465.JPG

на чём всё таки строился теоретический расчет?

 

44 минуты назад, AlexKL сказал:

наборный торсион "квадратного"

по условию силу трения между листами не учитывают... Как было задано в расчете?

Вообще про 100 градусов больше всего интересно, потому что если методика ограничивает её применения на 30 градусов, то весь расчет это профанация. Если есть какая то другая, то можно работать дальше

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это модель максимально приближенная к реальной конструкции.

Естественно, начинал с без обойм и пр. Между пластинами заданы контактные взаимодействия - соответственно пластины не связаны - это все проверено (по крайней мере я так считаю) :-)) 

В книжке есть сравнение с теорией - для кручения отдельный листов, с учетом эксцентриситета (еле написал слово), разница МКЭ и теории от 7% до 25% (на больших углах закрутки погрешность больше)

Формула.JPG

Там формула для кручения до 60 градусов. Они похожи

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

 

Контакт между пластинами и между пластинами и внутренними поверхностями обойм.

 

Узлы пластин совпадают?

И типа контакта - жёстко связанный (не знаю, как там в Abaqus)?

Почему такие вопросы - на скриншоте вообще не заметно, что есть какое-то расслоение при закручивании.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сделана одна пластина - остальные копированием.

По формуле для кручения на 40 градусов момент в три раза меньше от того, что я прикладываю.

Делал расчет - убирал контакт между пластинами - тогда угол был близкий к расчетному. Но, естественно, пластины друг в друга проникают

Рабочая длина торсиона 600 мм.

 

P.S. И по контакту - touch (не glue)

 

Изменено пользователем AlexKL
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Свободный конец не закреплен от осевых перемещений? Скидывайте модель в текстовом формате, может получиться что так и надо.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Закреплен только один конец (левый). Причем крепится только один центральный узел пластины

Может я силы из момента не правильно пересчитываю?

 

Посмотрел настройки - трение я все же поставил 0.01. Попробую пересчитать без оного 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Прокрутил торсион без прижимов почти на 180 градусов и получил почти линейную зависимость. Скручивал в NX Настрановском 601 решателе. Нагрузил сразу вынужденным вращением, свободный конец торсиона закрепил через RBE2. Длинна торсиона 610 м - обрезал по середине обойм.

Момент в Н*мм а угол в радианах.

5d0bbb1fc4b74_.thumb.PNG.e01f0f4430729ce85b580ca1109f848d.PNG

1.gif.7d7541c0706d787a966ab353235d854a.gif

Контакт без трения, видно что контакт работает, контактное давление в МПа.

Pressure.png.9d957514dd06004985e7aa804f85280b.png

При чем решение с большим шагом по времени сходится намного лучше чем решение с малым шагом.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, karachun сказал:

линейную

наблюдается смещения слоёв? потому что в принципе если слои связаны и не смещаются и не задана нелинейность, то вполне логично увидеть линейную зависимость)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, averome сказал:

наблюдается смещения слоёв?

Примерно 0,5 мм между соседними пластинами.

Ширина пластин 21 мм, толщина - 2мм. Пластин 11 штук.

5d0bbd676895c_.PNG.493665ae5a7443c23ba397c890c254e9.PNG

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо, щас сравню с своими результатами.

Пересчитал без коэффициента трения - ничего не поменялось (это про свой расчет).

 

P.S. А какой G брали?

Изменено пользователем AlexKL
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 часов назад, karachun сказал:

Включение трения

заметил, что в модели между слоями есть зазор, ты же задавал нагрузку через узлы соединяя фронтальную грань MPC RBE2 "пауком"? Если так то, получается в области заделки и в области задания нагрузки слои ни когда не коснуться, что может повлиять на перемещение слоёв в направление к друг другу и на конечную жёсткость. Ну это только догадки, просто в той книги на, которую опирается автор темы, сказано, что трение мало влияет на расхождение между опытом и аналитикой...

Скрытый текст

weqsdd.JPG.e4fb4dd7d13cff2ad09d557e7b6ba260.JPG

 

И вывод по всем этим опытам:

Скрытый текст

bb.JPG.166f63dffe40a2c621f317bb4f4a2d49.JPG

 

Изменено пользователем averome
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В общем имеем две картинки: 

- первая - мои результаты - момент кН*мм (вертикальная ось) и угол закручивания в радианах (горизонтальная);

- вторая - наложение результатов моего расчета  (голубая точка, остальное не влазит) и теоретического (красная точка) на расчет коллеги karachun.

 

У меня в расчете линейной зависимости не получается, модель более жесткая. Теоретический расчет ближе к расчету коллеги karachun.

 

Как говориться - Что я неправильно делаю?

 

У меня между пластинами зазор 0.001 мм.

Попробую еще настройками контакта поиграть.

mom.JPG

5d0bbb1fc4b74_.thumb.PNG.e01f0f4430729ce85b580ca1109f848d.png

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

P.S. А какой G брали?

Такой же как у Вас, восемьдесят с чем-то тысяч МПа, как у стали. Я работал с Вашей сеткой. Я так понял модель в г, мм, мс или т, мм, с - масса там нигде не присутствует, можно выбирать что больше нравиться.

1 час назад, averome сказал:

Если так то, получается в области заделки и в области задания нагрузки слои ни когда не коснуться, что может повлиять на перемещение слоёв в направление к друг другу и на конечную жёсткость.

Но во время закручивания слои приходят в соприкосновение, если вообще отключить контакт то пластины сильно пересекаются друг с другом - т.е. они будут стремиться налезть друг на друга и с контактом, ну и контактное давление у меня не нулевое - контакт работает. Возможно этот зазор давал мне плохую сходимость в начале расчета.

Ну и в заключение - я пока не смотрел на уровень напряжений, если там при ста градусах будет развитая пластина то все эти упражнения в МКЭ это филькина грамота, материал линейный, а с сильной пластикой эксплуатировать торсион нельзя, он развалиться после пары скручиваний.

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.




×
×
  • Создать...