Расчёт на прочность баллонов давления

[Jesse 960]

14 часа назад, 12Х18Н10Т сказал:

https://cloud.mail.ru/public/2spM/3yzBgW3W5

интересные статейки, много картинок, мало текста))
вот в одной из них опять таки встретилось где расчет как раз-таки в Ансисе ведётся

Цитата

При задании пластических свойств материала
выбирается полилинейная модель Мизеса с кине-
матическим упрочнением. Отметим, что данный
тип упрочнения учитывает эффект Баушингера

что не совсем верно как выяснилось..))

 

8 часов назад, Jesse сказал:

это своего рода "демпфер" пластической деформации

не совсем корректно выразился.. скорее демпфер упрочнения/увел-я предела текучести. Ну то есть эффект Баушингера и прогрессирующее формоизменение в "разные" стороны работают, взаимно гасят друг друга

[soklakov 1 475]

В 31.10.2019 в 15:13, Jesse сказал:

да я думаю это просто так нарисовано чтоб видно было, чтоб не получилось что линии наложены друга на друга))

то есть изменение модуля упругости ничтожно мало? тогда и изменение прочности ничтожно мало.

В 31.10.2019 в 15:13, Jesse сказал:

то есть получается эффект Баушингера - это своего рода "демпфер" пластической деформации - чтоб она чересчур не разрасталась с каждым циклом?)

эффект баушингера - трансцендентный, вне времени, rate independent.

а статья хоть и рассказывает интереесные вещи, но в целом, Ваш реферат - и  то надежнее.

В 31.10.2019 в 23:42, Jesse сказал:

Цитата

При задании пластических свойств материала
выбирается полилинейная модель Мизеса с кине-
матическим упрочнением. Отметим, что данный
тип упрочнения учитывает эффект Баушингера

что не совсем верно как выяснилось..))

все верно. данный тип упрочнения учитывает эффект Баушингера... ну или можно сказать моделирует его.

В 31.10.2019 в 23:42, Jesse сказал:

прогрессирующее формоизменение

а вот эта штука во времени. так что они НЕ  гасят друг друга. они про разное.

[Jesse 960]

4 часа назад, soklakov сказал:

все верно. данный тип упрочнения учитывает эффект Баушингера... ну или можно сказать моделирует его.

ну в реальности то эффект Баушингера с каждым циклом гасится, и это пруф! Много где это упоминается, в основном объясняется с точки зрения материаловедения, дислокация и т.п.
Например в книжке что я прикрепил на 46 стр

Цитата

При деформировании сдвойникованных кристаллов бериллия знакопеременными нагрузками в режиме повышающихся напряжений с постоянной амплитудой смещения двойниковых границ, несколько превышающей ширину разупрочненной баушингеровской зоны, в результате локального наклепа с увеличением числа циклов передвойникования растет предел текучести двойниковых границ, а эффект Баушингера через 8-10 циклов практически полностью исчезает (рис. 10).

 И нам нужна модель, которая учитывает это!

В pdf-ке той@12Х18Н10Т скинул, там расчитали долговечность сильфона в циклах, и получалось 50 циклов; другой результат 36 и т.д. 

И получается кинематическое упрочнение можно использовать для более менее корректного моделирования пласт деф-и на первых циклах. То бишь помимо того, что кинематическое упрочнение моделирует идеальный эффект Баушингера (см. реферат), оно как бы считает его постоянным с каждым циклом, ну или по фиктивному времени.

2i1a1z1n1a1l1p1c_2j.2q.,_3f1j1l1p1c1a_3a.2z._2x1m1a1s1t1j1v1j1l1a1x1j2g_1j_1u1q1r1p1y1o1f1o1j1f_1n1f1t1a1m1m1j1y1f1s1l1j1w_1l1r1j1s1t1a1m1m1p1c_1q1r1j_1n1f1w1a1o1j1y1f1s1l1p1n_1e1c1p1k1o1j1l1p1c1a1o1j1j._2001.pdf

[soklakov 1 475]

8 часов назад, Jesse сказал:

При деформировании сдвойникованных кристаллов бериллия

разберитесь со сталью, для начала

[Jesse 960]

9 часов назад, soklakov сказал:

разберитесь со сталью, для начала

Цитата

Повторное (6 - 10 раз) циклическое нагружение до малых пластических деформаций разных знаков стабилизирует характеристики материала.

вот для сталиhttp://www.heuristic.su/effects/catalog/est/byId/description/1008/index.html

вот ещё в книжке пишут про https://mash-xxl.info/page/086090246212032124202166003041252067019057009065/
что лучше использовать комбинированное упрочнение, и то оно даёт лишь удовлетв-е описание в некоторых частных случаях..)
там же для стали 10-20 циклов https://mash-xxl.info/page/174038226147043244049040240131163221103212161051/

 

вот ещё в пользу комбинированного упрочнения в случае малоцикловой нагрузки

https://mash-xxl.info/page/150170197250133217213181075019120182124180085039/

весьма интересным нюансом кстати является распространение деформационной теории на режимы циклического упругопластического нагружения. То есть рассматривается сложное нагружение, "близкое" к простому, а значит можно исп-ть деформац-ю теорию в конечных зависимостях. Об этом много где пишется..)

[soklakov 1 475]

В 03.11.2019 в 13:46, Jesse сказал:

Повторное (6 - 10 раз) циклическое нагружение до малых пластических деформаций разных знаков стабилизирует характеристики материала.

ratcheting - это не стабилизация, а накопление деформации от цикла к циклу. но возможен и обратный процесс - таки стабилизация и вытягивание гистерезиса в прямую. Он даже, наверное, чаще.

Как именно в конкретных условиях будет себя конкретный материал - еще вопрос.

 

В 03.11.2019 в 13:46, Jesse сказал:

лучше использовать комбинированное упрочнение, и то оно даёт лишь удовлетв-е описание в некоторых частных случаях..)

вот именно. лишь в частных случаях.

допустим мы растягиваем материал. и допустим, что наш материал таков, что при довольно большой деформации перестает наблюдаться эффект Баушингера.

как это может быть, например... а вот превысили мы предел текучести в два раза. Если бы эффект Баушингера работал, то при разгрузке и последующем сжатии материал бы начал пластически деформироваться сразу же. А если бы на этапе растяжения превысили предел текучести в три раза, то материал бы потек на сжатии, еще не рагрузившись.

Это подталкивает нас к тому, что поверхность текучести не жесткая, а имеет сопособность деформироваться в области больших деформаций.

Но адепты изотропного упрочнения идут дальше. А давайте, чтобы вышеописанной лабуды не получалось, по мере сдвига поверхности текучести будем ее еще и расширять.

Тогда при большом растяжении и последующей разгрузке и сжатии можно подобрать такие параметры, чтобы попадать в отдельный частный эксперимент или несколько экспериментов.

 

Но, применив изотропное упрочнение, мы расширяем поверхность не только в одном направлении, но и в перпендикулярном. Если смотреть на пространство напряжений, то допустим растяжение/сжатие - речь шла про сигма1, тогда перпендикулярное - сигма 2 или сигма3. И вот это уже категорически неверно. То есть для сложных траекторий нагружения это не сработает.

Поэтому комбинация с изторопным упрочнением - тупиковый путь. Его нет в природе, его просто было проще запрограммировать на заре развития МКЭ для задач с односторонней пластической деформацией и простой траекторией нагружения.

 

В качестве бонуса дочитавшему до конца. Там тоже комбинированное упрочнение, кстати, но с хорошими результатами.

[12Х18Н10Т 25]

В 31.10.2019 в 09:35, soklakov сказал:

придумайте перевод слова ratcheting

Ратчетинг! Я угадал? Вот и в книжке так написано.

Захотел вступить со всеми в беседу по поводу упрочнения и вспомнил про книжку Хажинского (ссылка на книгу https://www.twirpx.com/file/795609/).

Пока листал, наткнулся на уравнение для МЦУ на 115 странице, учитывающее вид напряжённого состояния через параметр многоосности.

Интересно стало, кто-нибудь из здесь присутствующих вообще учитывает многоосность напряжённого состояния в расчётах (не только усталость, но и статика)?

Я имею ввиду не в расчёте эквивалентного напряжения, в расчёте максимального напряжения?

[soklakov 1 475]

20 минут назад, 12Х18Н10Т сказал:

учитывающее вид напряжённого состояния через параметр многоосности.

параметр Лоде?

если не трудно, дайте скрин страницы.

 

23 минуты назад, 12Х18Н10Т сказал:

Интересно стало, кто-нибудь из здесь присутствующих вообще учитывает многоосность напряжённого состояния в расчётах (не только усталость, но и статика)?

Я имею ввиду не в расчёте эквивалентного напряжения, в расчёте максимального напряжения?

оно как бы и есть. расчет эквивалентных напряжений - это связь параметров односоного НДС с параметрами многоосного.

итого, что Вы спрашиваете?

[12Х18Н10Т 25]

@soklakov

[soklakov 1 475]

27 минут назад, 12Х18Н10Т сказал:

не только усталость, но и статика

на стр.115 только усталость. не?

 

а последний абзац я бы перепроверил. может они интесивность при кручении неправильно посчитали. точнее, считали ее только на внешней поверхности и использовали неполый образец. то есть сравнивают однородное НДС с неоднородным и обнаруживают разницу в пять раз. но, будем верить в лучшее))

[12Х18Н10Т 25]

2 минуты назад, soklakov сказал:

на стр.115 только усталость. не?

Да, только усталость. Я вопрос вот к чему задал:

1). Для расчёта МЦУ при многоосном НДС я везде видел только "классические" формулы Мэнсона-Коффина, а учёт многоосности только в этой книге. Мне интересно стало, может кто тут на форуме сталкивался с подобным.

2). Недавно наткнулся на статью (не могу её найти) где изучали двухосное растяжение, по-моему, стали и там в зависимости от параметра (сигма_0/сигма_Мизес) предельное напряжение по Мизесу хорошо так отличалось от предела прочности, полученного при простом одноосном растяжении образца. Мне это напомнило как считается предельная деформация по Джонсону-Куку, где одним из параметров выступает (сигма_0/сигма_Мизес), причём играет там значительную роль. Вот тоже интересно стало, использует ли кто-то подобные модели для оценки предельного НДС с учётом многоосности?

[soklakov 1 475]

3 минуты назад, 12Х18Н10Т сказал:

Недавно наткнулся на статью (не могу её найти) где изучали двухосное растяжение, по-моему, стали и там в зависимости от параметра (сигма_0/сигма_Мизес) предельное напряжение по Мизесу хорошо так отличалось от предела прочности, полученного при простом одноосном растяжении образца.

Согласитесь ли Вы, что эти результаты не согласуются с результатами Рихарда Мизеса, а также с результатами тех, кто повторял опыты Мизеса?

Если нет, то дорога только к собственным экспериментам. Чего книжки читать, мало ли чего там пишут и какие ошибки делают. Придется все увидеть своими глазами.

5 минут назад, 12Х18Н10Т сказал:

Мне интересно стало, может кто тут на форуме сталкивался с подобным.

по ходу надо смотреть источник 90, работу Мэнсона и Хэлфорда.

правда, сама фраза "один из рассмотренных вариантов" подразумевает, что в этой работе не был найден вариант, который бы удовлеторительно описывал все эксперименты.

[AlexKaz 1 822]

3 минуты назад, 12Х18Н10Т сказал:

а учёт многоосности только в этой книге. Мне интересно стало, может кто тут на форуме сталкивался с подобным.

Книга по году издательства довольно новая, и термин "ратчетинг" или как его мог быть тупо скопирован из забугорья без серьёзного обдумывания.

Многоосность же учитывается ещё со времён самого Треска, не говоря про Мизеса. Для этого вводятся эквивалентные напряжения, и таких формул критериальной оценки усталости/разрушения - десятки если не сотни.

Мне как-то приходилось считать на усталость дюралеминиевую раму для частной авиации - взял советские книжки из 80-х, свежие данные по усталости применяемого сплава - и посчитал малоцикловую по тем самым формулам из прошлого века.

Даже в дипломе бакалавра удалось использовал советскую методу.

[soklakov 1 475]

@12Х18Н10Т , до кучи обратите внимание на разницу в пять раз. Погрешность усталостных испытаний - порядок. То есть разница в пределах погрешности. У них могло тупо не хватить выборки, а они, желая видеть желаемое, могли поторопиться с выводом.

[12Х18Н10Т 25]

4 минуты назад, soklakov сказал:

Если нет, то дорога только к собственным экспериментам. Чего книжки читать, мало ли чего там пишут и какие ошибки делают. Придется все увидеть своими глазами.

И Вы высказали сейчас мою боль. Самому надоело по книжкам и статьям подобные нюансы выискивать.

1 минуту назад, soklakov сказал:

до кучи обратите внимание на разницу в пять раз. Погрешность усталостных испытаний - порядок. То есть разница в пределах погрешности. У них могло тупо не хватить выборки, а они, желая видеть желаемое, могли поторопиться с выводом.

Когда первый раз читал, тоже так подумал. На МЦУ у нас обычно коэффициент запаса около 20 берётся.

[soklakov 1 475]

Только что, 12Х18Н10Т сказал:

И Вы высказали сейчас мою боль.

ну, простите не будем о больном

[12Х18Н10Т 25]

6 минут назад, AlexKaz сказал:

Для этого вводятся эквивалентные напряжения, и таких формул критериальной оценки усталости/разрушения - десятки если не сотни

Ну то есть, я правильно понимаю, что многоосность НДС Вы учитываете только при подсчёте эквивалентных напряжений, нигде не учитываете "изменение предела прочности из-за этой многоосности", которая не факт, что имеет место?

[soklakov 1 475]

8 минут назад, 12Х18Н10Т сказал:

"изменение предела прочности из-за этой многоосности"

 на стр.115 нет такой формулировки.

там же как написано: можно учесть многоосность за счет параметра. при чем это всего лишь один вариант. есть и другой - применять уравнение усталости к значениям эквивалентных напряжений, веруя в гипотезу единой кривой. это и будет учет многосности.

согласно последнему абзацу со стр.115 такой подход не работает. правда, там равные интенсивности деформаций, а не напряжений. но тут, допустим, это не имеет значения, все линейно по идее. вот только верить ли этому абзацу? одна и та же железка ломается с разбросом в десять раз, а они поймали разницу в пять. молодцы, конечно, но хочется перепроверить.

[karachun 2 038]

@12Х18Н10Т Если вопрос не в пределе прочности а в пределе текучести то для этого есть критерий Хилла - к критерию Мизеса добавляются коэффициенты. Можно считать монокристаллические детали или дерево.

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_yield_criterion

Вообще этих критериев достаточно много.

https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/portal/4299264/653055.pdf

Изменено 5 ноября 2019 пользователем karachun

[soklakov 1 475]

2 минуты назад, karachun сказал:

Если вопрос не в пределе прочности а в пределе текучести то для этого есть критерий Хилла

так он же для анизотропных.