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

[GrandArmand 9]

В 22.08.2020 в 19:50, Jesse сказал:

Видимо, гнут и приваривают один к другому

Совершенно верно!

В 22.08.2020 в 22:16, ДОБРЯК сказал:

Этот вопрос и интересен. Кто приваривает, как приваривает.

Приваривает сварщик полуавтоматом.

[GrandArmand 9]

В 22.08.2020 в 19:50, Jesse сказал:

Тут ещё нюанс: надо нагрузку прикладывать не по нормали к полке малого профиля, а по вертикали. ВОт так

Иначе относительно второй оси тоже изгиб будет и балку сильно в сторону поведёт, учитывая вышеуказанное обстоятельство..)

Про данный нюанс я в курсе. Всегда прикладываю нагрузку вертикально. Спасибо

В 22.08.2020 в 19:50, Jesse сказал:

если правильно контакт назначить, то всё включается;)

Нашел ошибку. Я не создал контакт двух профилей, поэтому и не включался профиль в работу) Благодарю!

[GrandArmand 9]

В 21.08.2020 в 20:28, Jesse сказал:

Лучше, конечно, зазор делать между оболочками с правильно назначенной толщиной.

Сделал зазор в модели между поверхностями 3,1мм, с учетом придания толщиный 3мм, соприкасаемые (в реальности) поверхности будут находиться в расчетной схеме на расстоянии 0,1мм. Вываливается одна ошибка "Не удалось перенести крепление <Справочная геометрия-2>". Но расчет продолжается и даже SW выдаёт результаты расчета. Но насколько они достоверные? Что делаю не так?

Изменено 24 августа 2020 пользователем GrandArmand

[Jesse 979]

3 часа назад, GrandArmand сказал:

Сделал зазор в модели между поверхностями 3,1мм, с учетом придания толщиный 3мм, соприкасаемые (в реальности) поверхности будут находиться в расчетной схеме на расстоянии 0,1мм. Вываливается одна ошибка "Не удалось перенести крепление <Справочная геометрия-2>". Но расчет продолжается и даже SW выдаёт результаты расчета. Но насколько они достоверные? Что делаю не так?

ну. сделайте в настройках глобального контакта несовместная сетка с соотв-им зазором. Или вручную можно набор контактов создать между соотв-ми гранями.
Если посчиталось с адекватными прогибами и напрягами, то всё ок. Такая ошибка иногда вылазит при копировании исследования.

[GrandArmand 9]

2 часа назад, Jesse сказал:

ну. сделайте в настройках глобального контакта несовместная сетка с соотв-им зазором. Или вручную можно набор контактов создать между соотв-ми гранями.
Если посчиталось с адекватными прогибами и напрягами, то всё ок. Такая ошибка иногда вылазит при копировании исследования.

Всё что вы предложили проделал, но ошибка так и не ушла. Ошибка ушла только после того, как я уменьшил шаг сетки. Сравнил с расчетом методом балки. Получил близкие значения и прогиба (разница не более 9%) и напряжения (разница не более 4,1%).

[GrandArmand 9]

46 минут назад, GrandArmand сказал:

Всё что вы предложили проделал, но ошибка так и не ушла. Ошибка ушла только после того, как я уменьшил шаг сетки. Сравнил с расчетом методом балки. Получил близкие значения и прогиба (разница не более 9%) и напряжения (разница не более 4,1%).

вру, разница составила 2,7 и 2 % соответственно

[Jesse 979]

1 час назад, GrandArmand сказал:

Ошибка ушла только после того, как я уменьшил шаг сетки

после того как перестроили сетку..)
у меня обычно выскакивает иногда, когда копирую исследование или сетку из одного расчёта в другой. Иногда ругается, перестраиваешь сетку и всё гуд. Ну на больших моделях это уже не совсем гуд..)

Изменено 24 августа 2020 пользователем Jesse

[GrandArmand 9]

13 часов назад, Jesse сказал:

после того как перестроили сетку..)
у меня обычно выскакивает иногда, когда копирую исследование или сетку из одного расчёта в другой. Иногда ругается, перестраиваешь сетку и всё гуд. Ну на больших моделях это уже не совсем гуд..)

нет нет, именно уменьшил шаг сетки

 

Теперь другая проблема возникла) Есть между значениями полученными при расчете в SW Simulation методом балок и методом оболочек уровень корреляции не высокий то с расчетом вручную прогибы отличаются в 2 раза практически.

Продолжаю искать правду.

[Jesse 979]

6 часов назад, GrandArmand сказал:

а как вы вручную момент инерции подсчитали? В Солиде у меня показывает 1160...

[GrandArmand 9]

1 час назад, Jesse сказал:

а как вы вручную момент инерции подсчитали? В Солиде у меня показывает 1160...

В ПО Компас есть приложение "Расчет МЦХ профиля по сечению". С помощью оного.

Ну вот...ещё одно несоответствие...(((

Изменено 25 августа 2020 пользователем GrandArmand

[ДОБРЯК 611]

7 часов назад, GrandArmand сказал:

Продолжаю искать правду.

Нагрузка Н/М, длина в ММ, момент инерции см4....

Это вы будете долго правду искать.

[GrandArmand 9]

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Нагрузка Н/М, длина в ММ, момент инерции см4....

Это вы будете долго правду искать.

Это маткад...он сам переводит единицы измерения. Или вы не пользуетесь маткадом?

[karachun 2 038]

7 часов назад, GrandArmand сказал:

Есть между значениями полученными при расчете в SW Simulation методом балок и методом оболочек уровень корреляции не высокий

Это вот это невысокое?

22 часа назад, GrandArmand сказал:

вру, разница составила 2,7 и 2 % соответственно

Да Вы батенька зажрались.

7 часов назад, GrandArmand сказал:

то с расчетом вручную прогибы отличаются в 2 раза практически

Сечение профиля все равно несимметричное, в реальности будет изгиб с кручением а теория считает только один изгиб.

Хотите совпадения с теорией - зеркально скопируйте этот профиль вокруг вертикальной оси, вот тогда будет только изгиб и тогда должно быть хорошее совпадение с теорией.

[GrandArmand 9]

9 минут назад, karachun сказал:

Да Вы батенька зажрались.

По причине отстутствия смайликов, а также факта заканчивающегося рабочего дня так и не понял здесь ирония или наезд.:) Прошу пояснить.

 

11 минут назад, karachun сказал:

Сечение профиля все равно несимметричное, в реальности будет изгиб с кручением а теория считает только один изгиб.

Хотите совпадения с теорией - зеркально скопируйте этот профиль вокруг вертикальной оси, вот тогда будет только изгиб и тогда должно быть хорошее совпадение с теорией.

Как я понял из обсуждения выше, данный профиль относится к закрытому типу и не имеет депланации. Депланация=кручение?

Или я не правильно понял?

Да и если сформировать эпюру перемещений, то если и крутит профиль - значения не высокие

[ДОБРЯК 611]

16 минут назад, GrandArmand сказал:

Как я понял из обсуждения выше, данный профиль относится к закрытому типу и не имеет депланации. Депланация=кручение?

Или я не правильно понял?

Вы неправильно поняли. Данный профиль депланирует.

Правильно моделируйте оболочками и не будет проблем. Или тетраэдрами. Это уже обсуждали.

Какую другую правду вы еще ищете? И зачем?

Изменено 25 августа 2020 пользователем ДОБРЯК

[karachun 2 038]

24 минуты назад, GrandArmand сказал:

так и не понял здесь ирония или наезд

Ирония, 2 процента разницы это замечательный результат.

24 минуты назад, GrandArmand сказал:

а также факта заканчивающегося рабочего дня

У меня только обед. До конца рабочего дня еще далеко.

24 минуты назад, GrandArmand сказал:

Депланация

На лекциях по сопроммату одно из первых предположений - гипотеза плоских сечений. Если крутить любое сечение некруглого профиля то точки сечения выходят из плоскости.

Для таких открытых профилей тоже есть своя теория, только на порядок сложнее. Можете погуглить "расчет свободного/стесненного кручения" или "определение бимомента". На dwg.ru есть много тем по стесненному кручению, там можно найти и справочники или учебники с методиками.

https://ppt-online.org/345402

https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=105533

24 минуты назад, GrandArmand сказал:

кручение

Кручение получается немного от другого - чтобы изгибать профиль без кручения нужно чтобы усилие проходило через центр сдвига. У симметричных профилей центр сдвига лежит на одной оси с ЦТ и это условие выполняется автоматически. У несимметричных профилей центр сдвига находится в стороне и получается кручение, а кручение некруглого профиля - депланация/стесненное кручение.

 

 

24 минуты назад, GrandArmand сказал:

то если и крутит профиль - значения не высокие

Но крутит же.

Изменено 25 августа 2020 пользователем karachun

[GrandArmand 9]

4 минуты назад, karachun сказал:

 

Кручение получается немного от другого - чтобы изгибать профиль без кручения нужно чтобы усилие проходило через центр сдвига. У симметричных профилей центр сдвига лежит на одной оси с ЦТ и это условие выполняется автоматически. У несимметричных профилей центр сдвига находится в стороне и получается кручение

Благодарю за объяснение!

14 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вы неправильно поняли. Данный профиль депланирует.

Правильно моделируйте оболочками и не будет проблем. Или тетраэдрами. Это уже обсуждали.

Какую другую правду вы еще ищете? И зачем?

Тетраэдрами моделировать расчетную схему протяженных элементов (в частности балок) не гут, тапками закидают  конструктивно закритикуют @kolo666 и @karachun )))

[karachun 2 038]

17 минут назад, GrandArmand сказал:

Благодарю за объяснение!

Я там еще обновил сообщение и накидал немного ссылок. Вообще если нужна теория то можно поспрашивать на dwg.ru. там по стесненному кручению темы возникают по семь раз на дню.

У строителей это больная тема. Взял двутавровую балку, опер на нее по плите с каждой стороны. На одну плиту поставили станок а на другую ничего не поставили, вот и крутящий момент появился.

Лично мое мнение - проще взять и посчитать пластинами. Аналитический расчет стесненного кручения достаточно трудоемкий. Я в свое время питался его освоить и плюнул на это дело.

И еще - МКЭ в балочной постановке может учитывать стесненное кручении но нужно читать документацию. По крайней мере в моем пакете эта опция не работает без вмешательтсва пользователя - нужно сперва поставить галочку.

Изменено 25 августа 2020 пользователем karachun

[Jesse 979]

56 минут назад, karachun сказал:

Сечение профиля все равно несимметричное, в реальности будет изгиб с кручением а теория считает только один изгиб.

только вот странно тогда, что почти совпали результаты расчёта по балкам и оболочкам.
Тем более ручной расчёт=расчёт балочные КЭ в СВ
Я поэтому предположил, что ошибка скорее в ручном расчёте
Вот эта разница 2.7 и 2% как раз-таки в основном и будет от небольшого скручивания. На эпюре по результатам расчёта оболочками особого скручивания тоже не видать..))

[ДОБРЯК 611]

17 минут назад, karachun сказал:

Для таких открытых профилей тоже есть своя теория, только на порядок сложнее. Можете погуглить "расчет свободного/стесненного кручения"

Для открытого  профиля своя теория для закрытого своя. Закрытый тонкостенный профиль тоже депланирует. А в данном случае это тонкостенный закрытый профиль с ушами. 

И еще. Дело в том в реальных моделях вы не знаете степень стеснения в местах соединения таких балок.