Jump to content
GrandArmand

Статический расчет рамы из стальных токостенных профилей

Recommended Posts

GrandArmand

Добрый день форумчане!

 

История следующая. Смоделировал в SOLIDWORS модель рамы из тонкостенных стальных гнутых профилей. В SIMULATION добавил крепления, нагрузки, с горем пополам построил сетку конечных элементов. SW выполнил расчет. В результате получил информацию по напряжениям и перемещениям. Меня сильно смущает не деформированный наружный контур рамы. У меня есть сомнения в правильности приложенных закреплений, а именно в применении закрепления "Шарнир" которым я попытался воспроизвести реальное закрепление от болтового соединения, по причине того что считать с добавленными болтами и гайками SW матерится и отказывается. Прошу гуру проверить мою модель, результаты расчета, и сильно меня не пинать, ибо новичок в SIMULATION. Заранее благодарю!

Модель доступна по ссылке ниже. Файл "RAMA".

https://drive.google.com/file/d/1VXw9pDDJEjeJBKh3NhDLDocB2H4i4Ckh/view?usp=sharing

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
Jesse
12 часов назад, ak762 сказал:

а ещё мне понравилось элегантное решение вопроса у Алямовского, где он разбивает твердое тело на 2 части по толщине при анализе сильфона, сам еще не пробовал но хочу повторить

Для большой модели это будет всё равно менее выгодно по времени, чем оболочками, учитывая еще и то, что большую сложной формы модель не так то легко поделить таким макаром..)

Он там это сделал чтоб просто сравнить с решениями по оболочкам, и то делает вывод что оболочки лучше даже для такой небольшой  и простой модели сильфона

Share this post


Link to post
Share on other sites
ДОБРЯК
14 минут назад, Jesse сказал:

Он там это сделал чтоб просто сравнить с решениями по оболочкам, и то делает вывод что оболочки лучше даже для такой небольшой  и простой модели сильфона

Лучше по каким параметрам? По времени, по точности или ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
10 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Лучше по каким параметрам? По времени, по точности или ...

да по всем вместе и  сразу..)
Помнится он там только лишь под внутренним давлением работал эжтот сильфон, то бишь по идее даже 1 одного эл-та по толщине хватит, т.к. не будет изгиба, а лишь растяжение в кольцевом/меридиональном направлениях (аля моменттная теория оболочек)

 

зачем действительно гоняться за +0,01% точности решением тетрами, когда оболочками нарисовал и всё:biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
FOX88
Posted (edited)
В 16.06.2020 в 08:23, Jesse сказал:

Для большой модели это будет всё равно менее выгодно по времени, чем оболочками, учитывая еще и то, что большую сложной формы модель не так то легко поделить таким макаром..)

Он там это сделал чтоб просто сравнить с решениями по оболочкам, и то делает вывод что оболочки лучше даже для такой небольшой  и простой модели сильфона

Если мне не изменяет память в книге "инженерный анализ для профессианалов" в разделе резонанс и динамика Алямовский считает солидами сварную раму, сейчас не могу скриншоты приложить литресс глючит :( поэтому я думала что, если есть время и лень преобразовывать модели в оболочки можно и солидами

Edited by FOX88

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
Posted (edited)
1 час назад, FOX88 сказал:

IMG_20200617_211040.jpg

IMG_20200617_211020.jpg

IMG_20200617_211553.jpg


Ну, в общем-то так и надо. В опорах ведь

 

1 час назад, FOX88 сказал:

IMG_20200617_211040.jpg

IMG_20200617_211020.jpg

IMG_20200617_211553.jpg

ну тут расчёт тетрами важен с точки зрения точности в местах контакта рёбрышек и швеллеров, под весом этого шкафа.. ибо там возникнут значительные сжимающие нагрузки, которые никак не могут быть учтены по теории оболочек (сжимающие напряжения по площадкам, параллельным полу). Если напряжения в этих точках не интересуют, можно смело считать оболочками; с другой стороны, при расчёте тетрами в этих местах будут сингулярности напряжений, то есть как бы точность соблюдаем, а оценить корректно НДС не можем. Вот такая вот штука:smile:

На самом деле, такие сварные конструкций, как правило, из одинакового сортамента делаются, то бишь можно в дереве анализа сгруппировать их, и, выделив все разом, райт кликом сразу назначить нужную толщину и тип оболочки. Очень экономит время. (я всегда назначаю "толстые", ибо разницы по скорости расчёте с Тонкими не заметил, а первые всегда точнее).
бачок.jpg

На моей работе ёмкости с габаритами D1000x2000x6 мм - обычное дело. Вот я тут бачок как раз на СЧ считал..
 Думаете, в таком случае стоит тетрами делать?)) Да с такими соотношениями диаметров к толщине я даже не задумываюсь, в какую сторону назначать толщину для оболочки, ибо разницы почти нету..))

 

ну вот сегодня как раз похожий случай был расчёт СЧ. Я эту сварную раму тоже тетрами сделал, а обечайку, днище - оболочками. Хотя опять таки в случае расчёта СЧ мы бы проиграли только в продольных колебаниях мешалки, а мне нужны были только первые 5, а они - изгибы мешалки и обечайки:smile:то бишь опять таки всё можно было всё оболочками сделать. Но я поленился рисовать, ибо у меня много таких баков для расчёта СЧ - тупо скопировал из КОмпаса эту раму и присобачил к остальной модели:biggrin:Там и элементов прилично получилось близких к вырожденным, %1,5-2, ибо конструкторская модель, фаски всякие и т.п. Но в целом и так сойдёт. На общую жёсткость не особо повлияет:smile:

меш.jpg

Edited by Jesse
  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
FOX88

Спасибо, теперь понемногу все встает на свои места в голове, единственно что по швеллерам так легко не расправится, у них стенки и ребра разной толщины ( сейчас даж гост глянула)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
37 минут назад, FOX88 сказал:

Спасибо, теперь понемногу все встает на свои места в голове, единственно что по швеллерам так легко не расправится, у них стенки и ребра разной толщины ( сейчас даж гост глянула)

сгруппируйте рёбра в одну папку как на моём скрине, а швеллера в другую. И за 2 клика назначите всем толщину.

Share this post


Link to post
Share on other sites
karachun
11 часов назад, FOX88 сказал:

у них стенки и ребра разной толщины

Оболочки могут быть переменной толщины - у каждого угла элемента своя толщина. Если есть исходная трехмерная геометрия то препроцессор может сам подобрать нужную толщину в каждом угле элемента. Но такое требуется очень редко. Для того же швеллера обычно берут среднюю толщину полки.

 

ezgif.com-optimize.gif

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
В 18.06.2020 в 10:20, karachun сказал:

Оболочки могут быть переменной толщины - у каждого угла элемента своя толщина. Если есть исходная трехмерная геометрия то препроцессор может сам подобрать нужную толщину в каждом угле элемента. Но такое требуется очень редко. Для того же швеллера обычно берут среднюю толщину полки.

 

ezgif.com-optimize.gif

В Солиде такое тоже можно провернуть, только не на уровне КЭ, а на уровне геометрии: просто разбить грани поверхности на нужное кол-во, и определить оболочки выбранными гранями, для каждой грани своя толщина. Сомневаюсь что это сильно дольше по времени, чем в Фемапе:biggrin: Ну и главное не ошибиться, чтоб толщина была назначена в одну и ту же сторону. Для данного примера будет иметь определяющее значение.
То, что происходит в угле ("поглощение" толщин) - отдельный вопрос. Для оболочек небольшого размера я на всякий случай делаю как в реальности - без "пересечения" толщин, ибо жёсткость завышается чутка...

Share this post


Link to post
Share on other sites
karachun
21 минуту назад, Jesse сказал:

То, что происходит в угле ("поглощение" толщин) - отдельный вопрос. Для оболочек небольшого размера я на всякий случай делаю как в реальности - без "пересечения" толщин, ибо жёсткость завышается чутка...

Добавка мизерная и обычно, для того же двутавра, уже сама полка берется одинаковой толщины так что "снявши голову по волосам не плачут". Это все допустимые упрощения.

А что касается переменной толщины то у этого подхода есть один минус, по крайней мере а Фемап, после настройки этой толщины она становиться неуправляемой. Т.е. все эти элементы на нижней пластине имеют одно свойство но сами толщины переназначены в каждом элементе отдельно - их нельзя все увеличить на определенный процент, можно только выбрать все элементы и снять эту переменную толщину - опять привести к единой толщине.

Но вообще, для чего-то криволинейного такой инструмент будет полезен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ak762
54 minutes ago, Jesse said:

Для оболочек небольшого размера я на всякий случай делаю как в реальности - без "пересечения" толщин

а в том же двутавре вертикальную поверхность к полкам подтягиваешь вручную  или в симулейшен выставляешь

в контактах зазор в опции Некасающиеся грани?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
Posted (edited)

лучше без зазоров. Ибо на стыках связанный контакт может плохо сработать, а с зазором трудно проконтролировать адекватность результатов. В этом примере контакт оболочки и тв. тела (обечайка и днище) был зазор, и вроде как всё совместно деформировалось. Однако кой где были небольшие градиенты напрягов. В итоге оказалось, что ввиду недостаточно точной сетки на стыке контакт плохо сработал. Эпюра визуализации контакта (оч полезная фича) подтвердила сей факт.

InkedБезымянный рисунок_LI.jpg

40 минут назад, ak762 сказал:

Некасающиеся грани?

Включение этой опции авт-ки активирует несовместную сетку, а это означает что лучше в свойствах расчёта включать опцию "Incompatible bonding options"/Несовместимые пар-ры связи, ибо на стыках могут возникнуть сингулярности. А так более точный расчёт. Правда чуть дольше, но с норм сеткой и итерац-м решателем не такой долгий

 

Т-образные стыки по общей кромке лучше считать с опцией "Кромка-грань/пары кромок" в настройках контаакта

Edited by Jesse

Share this post


Link to post
Share on other sites
ak762
12 hours ago, Jesse said:

Включение этой опции авт-ки активирует несовместную сетку, а это означает что лучше в свойствах расчёта включать опцию "Incompatible bonding options"/Несовместимые пар-ры связи, ибо на стыках могут возникнуть сингулярности. А так более точный расчёт. Правда чуть дольше, но с норм сеткой и итерац-м решателем не такой долгий

о какой опции речь? в свойствах расчёта Incompatible bonding options  уже существует и там 3 опции на выбор 

12 hours ago, Jesse said:

Включение этой опции авт-ки активирует несовместную сетку,

а у меня в СВ2017 показывает что и совместимая может использоваться с Некасающиеся грани

pastedImage_3.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
14 часов назад, ak762 сказал:

у меня в СВ2017 показывает что и совместимая может использоваться с Некасающиеся

Если геометрически грани не касаются, то в любом случае создаётся несовместимая сетка. Просто там где сможет прога сделает совместимую...

 

14 часов назад, ak762 сказал:

какой опции речь? в свойствах расчёта Incompatible bonding options  уже существует и там 3 опции на выбор

А да. Ну там выбрать более точный. В литературе этот способ называется Mortar contact чё т такое... "строительный раствор". Типа как контактные элементы создаются, и точность связи зависит от плотности сетки на границах. В старых версиях СВ его не было и приходилось мириться с сингулярностями или идти на ухищрения..

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
Posted (edited)
56 минут назад, Jesse сказал:

Mortar contact

"mortar bonding technique"
здесь можете послушать в вебинарчике
https://www.youtube.com/watch?v=JoreYL2l4No

Вообще, при bonded контакте с невсоместной сеткой там логика схожая с контактной задачей: есть Source, Target и имеет значение где какие элементы выбраны, в каком порядке. Особенно это важно при гибридной сетке. А при совместной сетке не имеет значения, то бишь местами можно поменять Source и Target и то же самое будет. Чтоб вручную не париться с назначением контактных условий для каждой пары кромок/граней, то лучше  глобальный контакт назначить с зазором (не только не слишком большим, чтоб лишнее "не схватил"), а там программа сама всё правильно разберётся, сделает в каком правильном порядке источник и цель.. 

Главное учесть, как выше писал, что если назначена несовместная сетка, то лучше More Accurate выбирать.

Эта логика кстать Source-Target во многих прогах есть, и в Ансисе, и в Фемапе тож наверно. Если утрировать, то на Source более точная сетка почти всегда.
 

 

@ak762 , а так если ща путаница небольшая, то с опытом эти вещи приходят, понимание..:smile:сам сначала путался, потом посчитал 5-10 ёмкостей с нуля нарисованные, разобрался:smile:и вы разберётесь, ничё сложного там нет

 

Edited by Jesse

Share this post


Link to post
Share on other sites
GrandArmand
В 16.06.2020 в 01:20, karachun сказал:

Поищите на ютубе уроки по словам "solidworks simulation beams", почитайте у Алямовского, в хелпе должны быть учебные примеры и подробные пояснения. Не ленитесь. Информации море и она лежит на поверхности.

Начните с простого - возьмите одну консольную балку, посчитайте ее балочными элементами. Сравните с аналитикой. Потом сделайте сетку из пластин и пересчитайте.

Это Ваш первый расчет? До этого в каких-нибудь расчетных пакетах работали?

Добрый день!

 

Осваиваю расчеты металлоконструкций в балках. Подскажите пожалуйста с чем может быть связано что SW не отображает узлы, которые я планирую использовать для закрепления. Какие то проблемы с трёхмерным эскизом? По ссылке (https://www.loom.com/share/fa2e13c7e62e44ffa7883f1fca52fa7f) доступно видео.

Share this post


Link to post
Share on other sites
GrandArmand
17 минут назад, karachun сказал:

@GrandArmand извините, но я не в курсе.

Будем ждать коллег по цеху, которые наступали на подобные грабли.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
3 часа назад, GrandArmand сказал:

Добрый день!

 

Осваиваю расчеты металлоконструкций в балках. Подскажите пожалуйста с чем может быть связано что SW не отображает узлы, которые я планирую использовать для закрепления. Какие то проблемы с трёхмерным эскизом? По ссылке (https://www.loom.com/share/fa2e13c7e62e44ffa7883f1fca52fa7f) доступно видео.

ну можно вручную узел добавить, а можно на самом эксизе сделать так, чтобы там где у вас узел  должен быть были разные отрезки. Разделённые. Смекаете? Вбейте поиск по командам "Разделить/split" и разделите отрезки на эскизе чтоб с нуля не рисовать

Share this post


Link to post
Share on other sites
GrandArmand
10 минут назад, Jesse сказал:

ну можно вручную узел добавить, а можно на самом эксизе сделать так, чтобы там где у вас узел  должен быть были разные отрезки. Разделённые. Смекаете? Вбейте поиск по командам "Разделить/split" и разделите отрезки на эскизе чтоб с нуля не рисовать

Методом тыка нашел следующий метод. Если ткнуть в пункте "Группа соединений" ПКМ и нажать "Редактировать" то есть возможность установить числовое значение размера в пункте "Рассматривать как шарнир для зазора". Я установил размер 5мм и нажал кнопку "Вычислить" и после нажатия зеленой галочки в модели появились новые узлы, за которые я без проблем смог выполнить закрепления и выполнить расчет. Что думаете о таком варианте?

Снял этот процесс на видео https://www.loom.com/share/4ae593e979804850963ee4b6c31e4ec7

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
6 минут назад, GrandArmand сказал:

Методом тыка нашел следующий метод. Если ткнуть в пункте "Группа соединений" ПКМ и нажать "Редактировать" то есть возможность установить числовое значение размера в пункте "Рассматривать как шарнир для зазора". Я установил размер 5мм и нажал кнопку "Вычислить" и после нажатия зеленой галочки в модели появились новые узлы, за которые я без проблем смог выполнить закрепления и выполнить расчет. Что думаете о таком варианте?

Снял этот процесс на видео https://www.loom.com/share/4ae593e979804850963ee4b6c31e4ec7

ну эт я и имел ввиду вручную..) 
отлично, главное работает!)

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...