Трещина

[vladyan 1]

построил модель, добавил туда полуэллиптическую трещину, посчитал КИН и J-интеграл, как мне понять теперь, будет трещина расти или нет?

[Orchestra2603 223]

13 часа назад, vladyan сказал:

построил модель, добавил туда полуэллиптическую трещину, посчитал КИН и J-интеграл, как мне понять теперь, будет трещина расти или нет?

У Вас задача только определить, будет ли расти трещина? Т.е. распространение трещины не моделируете? 

 

У вас хрупкий материал? Какой тип нагружения: mode I, II или III? Или смешанный? Какие параметры трещиностойкости известны для материала?

 

Если пластическая зона в районе кончика трещины мала по сравнению с размерами трещины , то достаточно будет использовать критерии линейной упругой механики разрушения (ЛУМР). Самый простой вариант, если у вас такой случай, сравнить КИНы с предельными значениями. Если пластическая зона существенна, но локализована, используйте значение J интеграла и сравнивайте с критическим значением высвобождения энергии.

 

Чтобы не продолжать гадание на кофейной гуще, лучше сформулировать задачу чётко, дать все исходные данные, скинуть хотя бы картинку модели и результат расчета. В идеале, вообще файл проекта. 

 

Я по умолчанию предполагаю, что вы понимаете механику разрушения и знаете специфику и некоторые нюансы. Если нет, лучше что-нибудь почитать. 

[vladyan 1]

@Orchestra2603 , спасибо за отзыва. Задача у меня такая, есть такая деталь, закреплена сверху и снизу, внутри давление. Задаю полуэллиптическую трещину. И мне нужно найти допустимые размеры трещины, при которых она не будет развиваться. Я получил значения КИН. Как я понял, нужно найти или посчитать предельно допустимый. Но у меня значения отрицательные, так и должно быть?

[soklakov 1 475]

24 минуты назад, vladyan сказал:

Но у меня значения отрицательные, так и должно быть?

а поверните трещину на 90 градусов. какие тогда?

В 18.03.2011 в 14:50, Борман сказал:

Ито Ю., Мураками Ю., Хасебэ Н., Юуки Р., Тоя М., Того К., Мията X., Терада X., Миядзаки Н., Аоки С. - Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений в 2-х томах.

 

[Orchestra2603 223]

4 часа назад, vladyan сказал:

@Orchestra2603 , спасибо за отзыва. Задача у меня такая, есть такая деталь, закреплена сверху и снизу, внутри давление. Задаю полуэллиптическую трещину. И мне нужно найти допустимые размеры трещины, при которых она не будет развиваться. Я получил значения КИН. Как я понял, нужно найти или посчитать предельно допустимый. Но у меня значения отрицательные, так и должно быть?

Есть три таких канонических типа разрушения. Для кажого из них своя история и у каждого свой КИН: K_I, K_II, K_III. Вы смотрите значение K_I. Т.е для первого типа разрушения как для трещины нормального отрыва. Это число, если совсем грубо и на пальцах, описывает, как сильно стремятся к бесконенчости напряжения вблизи трещины, вызванные нагружением, пытающимся "раскрыть" трещину по нормали к ее плоскости. Если вы посмотрите поля разных напряжений, то должны увидеть, что таких напряжений нет для вашей трещины и ваших граничных условий. Более того, есть напряжения, которые наоборот стремятся "закрыть" трещину. Поэтому первый КИН и отрицательный. Мораль: при такой трещине и ГУ, ваша трещина никогда не будет расти по первому типу вне зависимости от трещиностойкости материала... Насколько это физично, судитие сами. Здесь я согласен с @soklakov . Трещина у вас странно расположена. Она так и должна быть в реальности?

Изменено 27 декабря 2019 пользователем Orchestra2603

[vladyan 1]

@soklakov @Orchestra2603 , это маленькая модель для понимания. Да, трещина странная, просто в реальном образце бывают трещины на внутренней стороне(со стороны давления) и я что-то не понял как такую задать.

[Борман 2 375]

13 часа назад, Orchestra2603 сказал:

Трещина у вас странно расположена.

Задача странная, а трещина нет. Типичный случай - продольная трещина в кольцевом сварном стыке. Развивается под действием продольных напряжений в трубе.

Стык на вырезку... по абсолютным противопоказаниям, так сказать.

[soklakov 1 475]

3 минуты назад, Борман сказал:

Типичный случай - продольная трещина в кольцевом сварном стыке. Развивается под действием продольных напряжений в трубе.

@vladyan заделку оставьте, давление уберите. а на противоположный заделке торец - изгибающий момент подайте. будет веселее.

[vladyan 1]

@Борман ну вот допустим есть труба, по которой течет вода с каким-то известным давлением, я получил НДС и хочу добавить трещину, как это сделать правильно?

[Борман 2 375]

2 часа назад, vladyan сказал:

ну вот допустим есть труба, по которой течет вода с каким-то известным давлением, я получил НДС и хочу добавить трещину, как это сделать правильно?

Не знаю, как правильно, скажу так, как это делаю я.

Сначала моделирую трубопроводную систему, определяю номинальное НДС без всяких там трещин.

Потом для конкретной трещины определяю нужные параметры, один из которых КИН. На этом этапе используются справочники, или ведомственная нормативка.

Потом оценка работоспособности по двух-параметрическому критерию.. типа такого, но другого

.

 

Для требуемого нормативного запаса (у меня в светофоре запасы 1,5 и 1,75) строю эти хитрые поверхности и смотрю, куда трещина легла.

 

Возможно, вся эта кухня и покрывается прямым моделированием трещины...но я так не делаю.. а то еще отрицательный КИН получу, и чеши репу после этого. 

[Orchestra2603 223]

5 часов назад, vladyan сказал:

@Борман ну вот допустим есть труба, по которой течет вода с каким-то известным давлением, я получил НДС и хочу добавить трещину, как это сделать правильно?

я кое-что тоже скажу, если позволите...

 

то, что вы хотите сделать, вообще делается чистой аналитикой... напряжения получаются по котельным формулам, КИНы вычисляются по формулам. Для сценария с хрупким разрушеним сравнивается КИН с K_Ic, для сценария с вязким разрушением, например, по Мизесу через главные напряжения эквивалентные напряжения сравниваются с пределом текучести.. Выбирается наиболее консервативная оценка.

 

Я правильно понимаю, что вы просто пока пытаетесь освоить моделирование трещин? и в реальности вероятно у вас задачи не такие..?

Если хотите поиграться и добавить драмматизма вашей трещине, то дайте осевую растягивающую нагрузку (как вариант, как@soklakov писал выше) вместо хотя бы одной из заделок. Сейчас трещина себя слишком вольготно чувствует, так как ей ничего не угрожает в принципе.

 

Изменено 28 декабря 2019 пользователем Orchestra2603

[Борман 2 375]

1 час назад, Orchestra2603 сказал:

трещина себя слишком вольготно чувствует, так как ей ничего не угрожает в принципе.

 

Ну уж прям принципе. В принципе то как раз угрожает. Вот же написано..

 

В 27.12.2019 в 16:24, vladyan сказал:

закреплена сверху и снизу, внутри давление

 

Попробуйте прикинуть знак осевых напряжений :)

 

 

[Orchestra2603 223]

3 часа назад, Борман сказал:

 

Ну уж прям принципе. В принципе то как раз угрожает. Вот же написано..

 

 

Попробуйте прикинуть знак осевых напряжений :)

 

 

Ну, фиг знает.. Смотрю я на картинку.. Вижу кольцо с давлением на внутренней поверхности. Вижу заделку на верхней и предположительно также нижней грани. Вижу трещину с фронтом в плоскости, перпендикулярной к оси кольца. Вижу отрицательный КИН. Но вот видения с растягивающими осевыми напряжениями никак меня не посещают :)

[Борман 2 375]

11 час назад, Orchestra2603 сказал:

Но вот видения с растягивающими осевыми напряжениями никак меня не посещают :)

Просто чувак решил сэкономить и вместо трубы взял кольцо. Закрепите трубу по торцам и приложите давление.

 

[vladyan 1]

@Борман @Orchestra2603 @soklakov спасибо вам большое за помощь, у меня остался только вопрос про сварное соединение. Его как задать? Как другое тело с другими прочностными характеристиками, или же можно иначе?

[Борман 2 375]

@soklakov

ну во скажи, откуда в людях берутся такие дикие идеи ? Еще пять лет назад такого не было, а сейчас что ? Ансис головного мозга чтоль ?

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, Борман сказал:

ну во скажи, откуда в людях берутся такие дикие идеи ?

в этом году мы сдали проект по выращиванию трещины в поле ОСН в многопроходном сварном шве. и мы ведь не сами это придумали, нас просто попросили сделать это.

2 минуты назад, Борман сказал:

Еще пять лет назад такого не было, а сейчас что ?

и хотя тоже самое можно было сделать пять лет назад, сделано это было только теперь... почему?... не все взаимосвязи мне видны. можно свалить на случайность?

3 минуты назад, Борман сказал:

Ансис головного мозга чтоль ?

безусловно, да.

[Борман 2 375]

18 минут назад, soklakov сказал:

не все взаимосвязи мне видны. можно свалить на случайность?

 

Не. Сиса все больше превращается из лопаты проектировщика в кайло разработчика НИР. Это не вина сисы.. нельзя же винить молоток. Это вина пользователся.. в том, что он, УМЕЯ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПОНИМАЕТ, ДЕЛАЕТ ВИД, ЧТО ПОНИМАЕТ, ТО ЧТО ДЕЛАЕТ. 

[Orchestra2603 223]

9 часов назад, Борман сказал:

Просто чувак решил сэкономить и вместо трубы взял кольцо. Закрепите трубу по торцам и приложите давление.

 

Бездушный вы человек :).. мне бы шампанское и оливье, а не трубы с торцами... ну, да, ладно..

 

Вот труба.. Длина 500мм, внутренний диаметр 50мм, толщина 10мм.. Модель, осевые напряжения в изометрии и в продольном сечении..Да, везде в сечении есть положительные напряжения

 

 

А вот эта же труба, но уже длиной 10 мм...и тут я действительно вижу, что зона с растягивающими напряжениями где-то там далеко..

 

и у ТС как раз трещина, как мне показалаось, туда не заходит.. вот и неудивительно, что КИН отрицательный. Чудес, как известно, не бывает.  

 

Так что, по моему скромному мнению, если интересует труба, то, наверное, лучше все же моделировать трубу, а не кольцо. 

 

 

Изменено 29 декабря 2019 пользователем Orchestra2603

[Борман 2 375]

2 минуты назад, Orchestra2603 сказал:

лучше все же моделировать трубу, а не кольцо

И уж тем более не сварной шов... чувак решил смоделировать именно его. Пусть моделирует. Ему предстоит учесть остаточные сварочные..

 

4 минуты назад, Orchestra2603 сказал:

бездушный вы человек.. мне бы шампанское и оливье, а не трубы с торцами... ну, да, ладно..

Помилуйте.. Это же вы себе решили что-то доказать..а не мне :)

Что я в этой трубе не видел.