Как получить равнодействующую силы на поверхности?

[roki47 1]

Всем доброго дня! 
Суть проблемы заключается в следующем: 
Имеется геометрия лопасти+ таблица со значениями давлений по поверхности этой самой лопасти. Худо бедно получилось импортировать цифры из excel в Ansys и задать поле давления в качестве нагрузки на лопасть и провести расчет. Господа инженеры, подскажите как теперь получить равнодействующую силы действующую на лопасть и точку к которой эта сила приложена ?

[soklakov 1 475]

В 14.10.2019 в 16:08, roki47 сказал:

Господа инженеры, подскажите как теперь получить равнодействующую силы действующую на лопасть и точку к которой эта сила приложена ?

по третьему закона ньютона. если других нагрузок нет, то равнодействующая этого давления равна реакции в заделке.

а вот насчет точки... смотря зачем нужна точка. в принципе, это точка, относительно которой нет поворота от вашего давления.

то есть любую систему сил, приложенную к жесткому телу можно свести к силе и моменту вокруг центра тяжести. Но Вас, возможно, интересует та точка, вокруг которой данная система сил момента не создаст?

[roki47 1]

В 29.10.2019 в 17:04, soklakov сказал:

по третьему закона ньютона. если других нагрузок нет, то равнодействующая этого давления равна реакции в заделке.

а вот насчет точки... смотря зачем нужна точка. в принципе, это точка, относительно которой нет поворота от вашего давления.

то есть любую систему сил, приложенную к жесткому телу можно свести к силе и моменту вокруг центра тяжести. Но Вас, возможно, интересует та точка, вокруг которой данная система сил момента не создаст?

Хочу провести кустарный эксперимент, погнув лопасть домкратом при консольном закреплении. Для этого пытаюсь найти точку куда приложить силу. 

[soklakov 1 475]

18 минут назад, roki47 сказал:

Для этого пытаюсь найти точку куда приложить силу. 

Благородно.

Но Вы, кажется, забыли про принцип Сен-Венана.

Или, может быть, стоит понимать, что консольную лопасть ломает момент, а не сила. 

Ну, а когда будете знать момент, то точка там, где заканчивается плечо.

Изменено 5 ноября 2019 пользователем soklakov

[Jesse 960]

В 29.10.2019 в 17:04, soklakov сказал:

то есть любую систему сил, приложенную к жесткому телу можно свести к силе и моменту вокруг центра тяжести

вот эта вот сведенная сила не создаст момента, а нам нужна сила, которая есть суть интеграл от давлений по направлению. Она не обязательно приложена к центру тяжести и может создать момент..)

Можно по идее приложить расчитанную силу в центре тяжести, но тогда надо приложить и доп момент как вы пишите. А шоб приложить этот момент, нужно знать расстояние от центра тяжести до точки приложения силы, когда момента нет как бы..)
 Т.е. в каждой точке значение давления и направление отличается, и сила будет равна P=int(p,ds), т.е. поверхностный интеграл от давления на площадь, которая хар-ет направление ds=n*dF, где n - направл косинусы. Не помню только поверх инт 1-го или второго рода. Но у нас точки, так что будет просто дискретная сумма. Можно вручную посчитать, но геморойно.. мб в какой-нибудь Mathematica можно..
 

по аналогии кстати придумал,.. допустим к балке приложена распр-я нагрузка: если она равномерная по величине и направлению, то сразу можно сказать, что сила от этой нагрузки приложена в центре и направлена вниз даже без интегрирования (Ну интеграл в любом случае будет, просто в этом просто сразу можно сказать произв на длину). А если направления разнятся в каждой точке и величина? Тогда интеграл берём по любому

[pidеn 24]

@roki47, выложите поверхность и поле давлений... 

15 minutes ago, Jesse said:

А шоб приложить этот момент, нужно знать расстояние от центра тяжести до точки приложения силы, когда момента нет как бы..)

Не обязательно брать центр тяжести - можно любую точку. Посчитать момент вокруг нее, потом зная момент и равнодействующую - найти плечо до оси, относительно которой момент = 0.

[soklakov 1 475]

3 часа назад, Jesse сказал:

вот эта вот сведенная сила не создаст момента

оу-оу-оу) задача оказалась не про теоремы термеха, а про сопромат и консольную балку.

так что последующие прассуждения неактуальны.

3 часа назад, Jesse сказал:

по аналогии кстати придумал,.. допустим к балке приложена распр-я нагрузка: если она равномерная по величине и направлению, то сразу можно сказать, что сила от этой нагрузки приложена в центре и направлена вниз даже без интегрирования

первоклассник приходит домой и садится делать домашнее заданее. просит помочь маму.

задание - найти площадь прямоугольника по известным сторонам.

мама:

- да как же они такие задания задают, он ведь еще умножение не проходил.

старший брат, студент-первокурсник:

- дак пусть интеграл возьмёт.

3 часа назад, pidеn сказал:

выложите поверхность и поле давлений...

когда винт проектируешь, то есть указания куда и какую нагрузку прикладывать. чаще всего это верхняя часть лепестка. так-то там множество расчетных случаев, но концентратор напряжений все равно  в корне лопасти. потому что, как было замечено, лопасть - это консольная балка.

Изменено 5 ноября 2019 пользователем soklakov

[pidеn 24]

22 minutes ago, soklakov said:

потому что, как было замечено, лопасть - это консольная балка.

хачу сентр оф преша найти!

хау хард кэн ит би?

[Jesse 960]

3 часа назад, Jesse сказал:

Но у нас точки, так что будет просто дискретная сумма. Можно вручную посчитать

да забыл сразу написать.. перед этим надо ещё разбить всю поверхность лопасти на маленькие площади в окрестности каждой точки табличных значений давления. Множим эту площадь на давление и на направляющий косинус где нибудь в центре этой площадки. Получаем элементарный вектор силы. Суммируем все силы -

 

получим равнодействующую)

37 минут назад, soklakov сказал:

лопасть - это консольная балка.

"свести к балке", "лопасть - балка", везде балка балка балка
не в балках счастье

[soklakov 1 475]

14 минуты назад, pidеn сказал:

хачу сентр оф преша найти!

зачем?

15 минут назад, pidеn сказал:

хау хард кэн ит би?

если для того, чтобы потом приложить туда сосредоточенную силу, то, думаю, есть вариант.

1 минуту назад, Jesse сказал:

не в балках счастье

всё можно свести к балке (с) не знаю чье

всё - преувеличение. но видеть в лопасти балку - дело хорошее)

[Jesse 960]

8 минут назад, soklakov сказал:

всё можно свести к балке (с)

на самом деле я тоже начинаю склоняться к этому..)
вот с чуваком ща считаем гидрозатвор присоединённый к большому баку, соотв-но он крепится через большую трубу к нему и тоже хочешь не хочешь прибегать приходиться к этой аналогии с балкой)) где усиления, рёбра ставить и т.д...
точнее консоль. Грубо говоря получается большая болванка крепится к широкой стенке большого диаметра, соотв-но близ крепления большие напряжения будут, которые меняются по высоте

Изменено 5 ноября 2019 пользователем Jesse