Перейти к публикации

Моделирование расчетной схемы подкрановой балки с рельсом


Рекомендованные сообщения

Добрый день!

Имеется задача по определению напряженно-деформированного состояния подкрановой балки с рельсом в ANSYS. Нужно замоделировать конструкцию так, чтобы рельс не работал с верхним поясом совместно на изгибные нагрузки, но учитывалась его жесткость при восприятии крутильных напряжений. В реальности рельс, по сути, просто покоится на верхнем поясе (тип контакта frictionless сталь по стали), а из плоскости балки его держат крючья или сварные швы. Детальное моделирование конструкции один в один с 3D-моделированием крючьев выглядит весьма затруднительным (еще возникнут сложности по учету совместной работы крючьев с рельсом, их контакты и т.д.), дальнейший расчет с большим количеством КЭ в виде 3D-тел будет очень громоздким.

Какие есть варианты моделирования? Если кто-то сталкивался или догадывается, как можно замоделировать балку с рельсом, то подскажите, пожалуйста.

Уже рассматривал вариант с моделированием рельса с КЭ в виде стержней, подкрановой балки в виде пластин - задача не считается (как я понял из-за ошибки: не хватает связей в стержне).

Вариант с моделированием рельса с КЭ в виде 3D-тел, подкрановой балки в виде пластин (или 3D-тел) отлично работает на вертикальные нагрузки, плохо на горизонтальные нагрузки.

 

Схема подкрановой балки с рельсом:

https://drive.google.com/file/d/1oQlqtptA6Hj17ADCRpG0k7jc746-A4gu/edi

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
14 hours ago, Antunemio said:

Добрый день!

Имеется задача по определению напряженно-деформированного состояния подкрановой балки с рельсом в ANSYS. Нужно замоделировать конструкцию так, чтобы рельс не работал с верхним поясом совместно на изгибные нагрузки, но учитывалась его жесткость при восприятии крутильных напряжений. В реальности рельс, по сути, просто покоится на верхнем поясе (тип контакта frictionless сталь по стали), а из плоскости балки его держат крючья или сварные швы. Детальное моделирование конструкции один в один с 3D-моделированием крючьев выглядит весьма затруднительным (еще возникнут сложности по учету совместной работы крючьев с рельсом, их контакты и т.д.), дальнейший расчет с большим количеством КЭ в виде 3D-тел будет очень громоздким.

Какие есть варианты моделирования? Если кто-то сталкивался или догадывается, как можно замоделировать балку с рельсом, то подскажите, пожалуйста.

Уже рассматривал вариант с моделированием рельса с КЭ в виде стержней, подкрановой балки в виде пластин - задача не считается (как я понял из-за ошибки: не хватает связей в стержне).

Вариант с моделированием рельса с КЭ в виде 3D-тел, подкрановой балки в виде пластин (или 3D-тел) отлично работает на вертикальные нагрузки, плохо на горизонтальные нагрузки.

 

Схема подкрановой балки с рельсом:

https://drive.google.com/file/d/1oQlqtptA6Hj17ADCRpG0k7jc746-A4gu/edi

У меня не работает ссылка. А не видя самой конструкции, сложно что-то конкретное сказать.

Если ограничиться какими-то общими словами, то в оболочечно-балочных постановках в ситуациях когда нужно откюлчить передачу момента от одного элемента другому (т.е. по сути, обеспечить шарнирное соединение по какому-то направлению), я использовал Coupling: в APDL прямо коммандой CP, в воркбенче кнопочка есть. Делается модель так, чтобы в точке соединения не было связанности, а потом связываете узлы только по линейным перемещениям (т.е. оставляете их разъединенными по поворотным степеням свободы). Вроде слышал, что то же самое можно и более элегантно сделать в WB.  Может, поможет в вашем случае, может - нет.

Жду картинки :)

Изменено пользователем Orchestra2603
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
40 минут назад, Orchestra2603 сказал:

У меня не работает ссылка. А не видя самой конструкции, сложно что-то конкретное сказать.

Если ограничиться какими-то общими словами, то в оболочечно-балочных постановках в ситуациях когда нужно откюлчить передачу момента от одного элемента другому (т.е. по сути, обеспечить шарнирное соединение по какому-то направлению), я использовал Coupling: в APDL прямо коммандой CP, в воркбенче кнопочка есть. Делается модель так, чтобы в точке соединения не было связанности, а потом связываете узлы только по линейным перемещениям (т.е. оставляете их разъединенными по поворотным степеням свободы). Вроде слышал, что то же самое можно и более элегантно сделать в WB.  Может, поможет в вашем случае, может - нет.

Жду картинки :)

Добрый день! Спасибо за ответ!

Вот ссылка на картинку с общим видом схемы балки с рельсом (надеюсь сейчас сработает):

https://drive.google.com/file/d/1oQlqtptA6Hj17ADCRpG0k7jc746-A4gu/view

Вашу идею про объединение перемещений узлов понял, может сработает. Знаю как это делается в "легких" расчетных комплексах, но не знаю, как это сделать в ANSYS((

Работаю в ANSYS WB, изредка использую APDL, чтобы задавать дополнительные параметры конструкций.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
20 hours ago, Antunemio said:

Вот ссылка на картинку с общим видом схемы балки с рельсом (надеюсь сейчас сработает):

Я посмотрел на все это дело, и возникает вечный вопрос: "а зачем?" Ну, т.е. есть мысль, как можно извратиться и "убить" изгибную вертикальную жесткость верхней балки, сохранив ее крутильную жесткость.. Но, ради чего?

Я правильно понимаю, что нагрузка приходит сверху в плоскости стенки профиля?

 

Во-первых, вклад этого двутавра и так, скорее всего, невелик, что в крутильную, что в изгибную жесткость. Можно это проверить, посчитав изгиб и кручение с этим профилем сверху и без него. Во-вторых, если мы считаем все прогибы малыми, то этот рельс можно считать приближенно приклеенным к большой балке и просто считать все "как есть". Или тут есть какой-то подвох, который я не понял?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 12.04.2020 в 23:42, Antunemio сказал:

Детальное моделирование конструкции один в один с 3D-моделированием крючьев выглядит весьма затруднительным (еще возникнут сложности по учету совместной работы крючьев с рельсом, их контакты и т.д.)

волков бояться - в лес не ходить.

даешь картинку с крючьями в тридэ!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 14.04.2020 в 11:00, Orchestra2603 сказал:

Я посмотрел на все это дело, и возникает вечный вопрос: "а зачем?" Ну, т.е. есть мысль, как можно извратиться и "убить" изгибную вертикальную жесткость верхней балки, сохранив ее крутильную жесткость.. Но, ради чего?

Я правильно понимаю, что нагрузка приходит сверху в плоскости стенки профиля?

 

Во-первых, вклад этого двутавра и так, скорее всего, невелик, что в крутильную, что в изгибную жесткость. Можно это проверить, посчитав изгиб и кручение с этим профилем сверху и без него. Во-вторых, если мы считаем все прогибы малыми, то этот рельс можно считать приближенно приклеенным к большой балке и просто считать все "как есть". Или тут есть какой-то подвох, который я не понял?

Если моделировать рельс, то нагрузка будет прикладываться точечно (как от идеального круглого колеса) в виде вертикальной и горизонтальной (тормозной) составляющих.

В соответствии с положениями СП по расчету подкрановых балок, крутильная жесткость рельса учитывается при определении дополнительных напряжений в стенке от кручения, при обычных усилиях от изгиба его вклад в общую жесткость не учитывается. Вклад в кручение дают: тормозное усилие, эксцентриситет рельса, перекос крана...

Если "склеить" рельс и верхний пояс, то у последнего сильно возрастет собственная жесткость, и тогда возрастут критические параметры напряжений, используемые при проверке местной устойчивости сжатого пояса, что не будет соответствовать действительности.

1.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

1 hour ago, Antunemio said:

Если "склеить" рельс и верхний пояс, то у последнего сильно возрастет собственная жесткость

мне вот, вообще не очевидно, что там она сильно возрастет. Профиль этого рельса выглядит по высоте стенки раз в 10 меньше самой подкрановой балки. Я бы вообще начал бы с того, что посчитал бы деформацию от изгиба и кручения (также можно и устойчивость разных видов) с этим рельсом "наглухо приваренным" к балке и вообще без него. Лучше сделал бы оболочками, если мы говорим об устойчивости отдельных поясков и т.п. Это было бы два крайних случая, и можно было бы вообще оценить т.н."вилку". Если при этих двух вариантах напряжения и критические нагрузки разнятся не более чем на 10-15%, то и разговора вообще нет. Вообще тогда все равно, есть этот рельс,  как он там установлен, или вообще если нет его... А я именно такого бы результата и ожидал, чисто интуитивно глядя на картинку. Хотя, иногда интуиция обманывает.

 

1 hour ago, Antunemio said:

В соответствии с положениями СП по расчету подкрановых балок, крутильная жесткость рельса учитывается при определении дополнительных напряжений в стенке от кручения, при обычных усилиях от изгиба его вклад в общую жесткость не учитывается

Если вдруг окажется, что разница есть, и она существенная, моя мысль состояла в том, что можно получить такой эффект при помощи манипуляций со свойствами материала. Чтобы жесткость рельса на растяжение-сжатие и изгиб не была в модели, достаточно в материал рельса положить E, близкий к нулю (на практике хватает на 2 или 3 порядка ниже модуля реального материала). Но чтобы сохранить крутильную жесткость, нужно сохранить рельное значение G. Исходя из условия для констант для изотропных материалов, получается, что такое возможно, если коэф. Пуассона близок к 0.5, т.е. материал рельса теоритически почти не сжимаемый (т.е. объемно-несжимаемый). 

И тут могут быть проблемы у Ансиса с несжимаемостью, хотя теоритически нет никаких проблем для оболочек и балок. Поэтому, прежде чем таким заниматься, лучше убедиться, что оно того стоит.

Изменено пользователем Orchestra2603
опечатки
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.




  • Сообщения

    • lem_on
      ну с дуру известно что сломать можно.
    • Viktor2004
      руку привязки так сломать легко
    • lem_on
      По моему вполне логично если станок вывалится в ошибку если рука не доехала до места. У меня так же если кулачки или деталь на пути, просто пихаеш ее до места и станок опять активен. Но нынешние пановья даже не могут написать модель станка.
    • Viktor2004
      Я согласен что скорее всего проблема механическая Но если логика прописана криво и возможно не предусмотрела остановку в промежуточном состоянии, разве не логично будет попробовать принудительно подав напряжение дернуть эту руку вверх-вниз? Возможно то что туда попало выпадет  
    • Guhl
      Если оставить за скобками вопрото том, что до м19 работает нормально, а после нет, то вы не считали сколько у него реально импульсов на оборот? с помощью стороннего плк, например  А если ориентацию м5 снимать, а не м20?
    • lem_on
      Что это за станок такой в котором сразу ладер ковырять надо, даже не смотря на возможность механической проблемы? Или профдеформация?
    • Viktor2004
      не сразу я понял в чем вопрос. Долго соображал что такое режим управления скоростью. При завершении ориентации PMC снимает сигнал G70.6 ? И если он после снятия сигнала продолжает удерживать шпиндель, при каких условиях эта ориентация все же снимается? После нажатия аварийного грибка или еще как?
    • Viktor2004
      Ладдер пришлите. Будем принудительно пробовать поднимать и опускать
    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
×
×
  • Создать...