sw simulation Отличие в расчетах в SW Simulation и вручную

[GrandArmand 9]

Добрый день уважаемые форумчане!

 

Есть следующая ситуация. Уже примерно месяц как осваиваю (до сих пор было всё хорошо:) ). В SW Simulation выполнил статический расчет балки со следующими расчетными параметрами:

1. Материал балки: Ст3

2. Пролет 3м.

3. Шаг балок 600мм.

4. Нагрузка на балку от веса людей и оборудования принята 3кПа=306кгс/м2. Или 306*0,6=183,6кгс/м. Или 1801 Н/м.

5. Нагрузка от материала обшивок балки сверху и снизу принята 27 и 6,4 гкс/м2 соответственно. Или  16,2кгс/м и 3,84кгс/м соответственно. Или 158,9 Н/м и 37,66 Н/м соответственно.

6. Приложена собственная нагрузка балки 18,5кгс на всю балку. Или 184 Н на всю балку.

Итог расчета. Максимальный прогиб балки составил 57мм.

Весь цимес ситуации возник после расчета прогиба балки на листе бумаги. Согласно расчету максимальный прогиб балки составляет 1,6мм.

Т.е. получилась разница между расчетными прогибами в SW Simulation и вручную по формуле в 36 раз.

Слёзно прошу гуру и боевых расчетчиков помочь мне и направить в сторону ошибки.

Фото листа бумаги с расчетом и файл расчета в SW Simulation 2020 прилагаю. Также прилагаю чертеж сечения балки с геометрическими характеристиками.

Заранее благодарен.

Балка. С.2,0.0240х0070.2985.00. (306+27+6,4+G)кг на м2. Шаг 600мм.SLDPRT Балка. С.2,0.0240х0070.2985.00. (306+27+6,4+G)кг на м2. Шаг 600мм-Статический 1.CWR

Призываю в тему великих:

@karachun @ak762 @ДОБРЯК @FOX88 @Jesse

Изменено 22 июля 2020 пользователем GrandArmand

[karachun 2 038]

@GrandArmand Увы файл в более новой версии.

Укажите еще как закреплены концы балки. С открытыми сечениями все не так просто.

https://www.quora.com/What-are-methods-to-calculate-shear-center

[karachun 2 038]

Вообще расчет и проверка элементов ЛСТК более трудоемкий чем у простых балок.

https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293748/4293748507.pdf

http://sopromat.vstu.ru/metod/lab/lab_14.pdf

http://bek.sibadi.org/fulltext/ED1765.pdf

 

 

raschet_lstk_po_evrokodu3.pdf

[GrandArmand 9]

38 минут назад, karachun сказал:

Укажите еще как закреплены концы балки.

 

[piden 2 874]

2 hours ago, GrandArmand said:

направить в сторону ошибки

Несимметричная деформация не смутила с такими закреплениями?)

Первое - это же жесткая заделка. Как оно с расчетной схемой соотносится?

[GrandArmand 9]

27 минут назад, piden сказал:

Несимметричная деформация не смутила с такими закреплениями?)

Первое - это же жесткая заделка. Как оно с расчетной схемой соотносится?

Я новичок в расчетах. Поэтому не симметричная деформация не смутила.

С жесткой заделкой я видимо погорячился. Сейчас попробую пересчитать с ограничением перемещений в двух направлениях (по вертикали, вдоль оси балки, и поворот вокруг оси балки) на 1-й опоре. Это будет правильное моделирование закреплений?

[karachun 2 038]

8 минут назад, GrandArmand сказал:

Это будет правильное моделирование закреплений?

Так Вы покажите как оно закреплено в реальной конструкции. Вдруг там этот тоненький профиль приварен к могучей балке по всему периметру.

[piden 2 874]

31 minutes ago, GrandArmand said:

Это будет правильное моделирование закреплений?

Вроде да. Но все равно результат не совпадет с сопроматовской формулой, т.к. последняя, как заметил @karachun - для закрытого сечения.

Ради эксперимента можете сделать это сечение закрытым, тогда Jx будет ~ 794.9cm4 и просчитать такой вариант в SW и по формуле. У меня получилась разница 3%.

 

[karachun 2 038]

Если смоделировать оболочками то станет видно что здесь и прогиб и кручение. Это вариант с жестко защемленными концами и нагрузкой 3*2089Н приложенной равномерно на верхнюю полку.

Напряжения.

Деформации, масштаб увеличен в 10 раз.

Деформации в истинном масштабе.

[Jesse 958]

@GrandArmand ,бро, такие тонкостенные профили лучше оболочками считать как уже сказали. По времени столько же, сколько и балочками. Чуть дольше. А вообще когда есть возможность то лучше сравнивать разные варианты.
По оболочкам адекватный прогиб. 

А что касается сопроматовской формулы, то она тут не подходит: она учитывает прогибы, когда в попереч. сеч. балки только изгибающий момент. А тут профиль коробится сильно, возникают крутящие моменты.. из-за того, что нагрузка не совпадает с главными плоскостями инерции балки.

Балочная модель в СВ учитывает только изгибную жёсткость под данными нагрузками (то есть просто изгибается), но не крутильную. По идее, если вытащить реактивный скручивающий момент из оболочечной модели и приложить в качестве ещё одной нагрузки в балочной модели, то должна "активироваться" крутильная жёсткость и прогибы должны уменьшиться.. но не сработало..))

балка скруч.SLDPRT

Мораль: оболочки, оболочки, и ещё раз оболочки (и не дай Бог тетры с такой толщиной!!!)

 

 

[piden 2 874]

26 minutes ago, Jesse said:

По оболочкам адекватный прогиб. 

Почему тогда от настрановских результатов отличие на порядок?

[Jesse 958]

23 минуты назад, piden сказал:

Почему тогда от настрановских результатов отличие на порядок?

нагрузки чутка отличаются у нас.) 
плюс у меня отображены перемещения в одном направлении, а у Сани total translation.
хотя тут больше повлияло, что у него жёсткозащемлённые оба конца, а у меня на одном торце перемещения не ограничены вдоль оси балки.

Но тебе, конечно же, достаточно объяснения, что в СВ решатель кривой

[piden 2 874]

4 minutes ago, Jesse said:

нагрузки чутка отличаются у нас.)

плюс у меня...

хотя тут...

 

 

4 minutes ago, Jesse said:

Но тебе, конечно же, достаточно объяснения, что в СВ решатель кривой

Ты накидал достаточно объяснений, что у СВ кривые пользователи... 

Мне этого целиком достаточно.

[ДОБРЯК 602]

6 часов назад, GrandArmand сказал:

Слёзно прошу гуру и боевых расчетчиков помочь мне и направить в сторону ошибки.

Данный расчет нужно проводить тонкими оболочками. Но нужно правильно моделировать граничные условия...

Даже стержень Власова (тонкостенный открытый профиль) не поможет.

1 час назад, Jesse сказал:

Мораль: оболочки, оболочки, и ещё раз оболочки (и не дай Бог тетры с такой толщиной!!!)

Но это вы зря... Если будет step файл, то расчет будет правильный. И главное быстро. Это же Солид)), в нем удобно делать трехмерные модели.

[piden 2 874]

11 minutes ago, ДОБРЯК said:

Если будет step файл, то расчет будет правильный. И главное быстро.

Уу, как @ДОБРЯК активизировался! Нелинейностей не видно, можно заделать тетра-месиво! 

2 hours ago, karachun said:

Это вариант с жестко защемленными концами и нагрузкой 3*2089Н приложенной равномерно на верхнюю полку.

А в балках этот вариант пробовал?)

[ДОБРЯК 602]

10 минут назад, piden сказал:

А в балках этот вариант пробовал?

Нет смысла пробовать. 

Это ты на уровне теории балок умеешь прикладывать нагрузку только к верхней полке балки.

Я не умею и пробовать не буду. 

Но над твоими знаниями @piden в области прочностных расчетов не упущу возможности посмеяться.

[piden 2 874]

8 minutes ago, ДОБРЯК said:

Но над твоими знаниями @piden в области прочностных расчетов не упущу возможности посмеяться.

Не упусти. Можешь отсюда начать: 

А то ты так скромненько тему стороной обошел.

 

38 minutes ago, ДОБРЯК said:

Если будет step файл, то расчет будет правильный.

Вообще, ТС чертеж сечения и длину привел. Но с твоих скиллов в пре-процессинге уже и смеяться, и плакать перестали.

Но мне не жалко: beam_step.zip . Накроши салатик)

 

 

Изменено 22 июля 2020 пользователем piden

[ДОБРЯК 602]

9 минут назад, piden сказал:

Не упусти.

Напишешь очередную глупость посмеюсь...

Только ты пойми что я смеюсь не над тобой, а над твоими знаниями теории метода конечных элементов, теории балок, теории оболочек... 

И над твоим расчетным опытом, подчеркиваю, в разделе динамика и прочность.

Кнопки нажимать умеешь, а как нагрузить верхнюю полку балки в теории балок объяснить не можешь. Про какую-то нелинейность начинаешь говорить. Переводишь разговор на другую тему. Начинаешь показывать свои знания в нелинейности...

[Jesse 958]

@piden я брал нагрузки отсюда

7 часов назад, GrandArmand сказал:

4. Нагрузка на балку от веса людей и оборудования принята 3кПа=306кгс/м2. Или 306*0,6=183,6кгс/м. Или 1801 Н/м.

я так понял это всё эквивалентные величины, но проверять не стал. В оболочечном решении приложил 3кПа, а в балочном 1801*3 Н  суммарную силу. Плюс собств. вес. Относительно меньшие нагрузки прикладывать не стал, итак очевидна разница в балочном решении и оболочки.

@GrandArmand чтоб вручную не париться с вычислением моментов инерции/сопротивления и чтоб SW/Компас лишний раз не запускать, то вот хороший сайтик-калькулятор. 
http://xn--m1abbbfjh0bzc.xn--p1ai/moments/m13.php

[piden 2 874]

1 minute ago, Jesse said:

я брал нагрузки отсюда

Интересно, для кого ТС листочек с входными величинами и расчетом выложил? 

 

Но отличие от (твоей нагрузки + собственный вес) должно быть минимальным. Так откуда разница по сравнению с настраном в перемещениях для решения в оболочках в 10 раз?

Только про отличия total от directional не заливай, тошно. Если верно посчитать, там они минимальные будут. Вот оболочки из ансиса, если настрану веры нет: