Расчёт Simulation действие пневмоподвески на балку

[Maks60 2]

Всем доброго времени суток , имеется конструкция рамы подвески полуприцепа. Требуется рассчитать изгиб в зависимости от точки приложения груза. ( на самом деле в реальности 2 точки приложения массы груза, вторая находится ближе к тягачу ). Сложностью является действие пневмоподвески. Баллоны пневмоподвески являются сообщающимися сосудами, следовательно на практике наблюдается эффект, когда та часть рамы, которая наиболее удалена от точки приложения груза, стремиться как бы выгнуться в обратную сторону от направления действия массы груза в результате работы пневмоподвески. Может быть более опытные пользователи подскажут как смоделировать данный эффект и можно ли в принципе это сделать. Расчётами занимаюсь в Simulation. 

 

[piden 2 874]

9 minutes ago, Maks60 said:

та часть рамы, которая наиболее удалена от точки приложения груза, стремиться как бы выгнуться в обратную сторону от направления действия массы груза в результате работы пневмоподвески.

А можно какую-нибудь иллюстрацию? А то рама полуприцепа в упрощенном виде представляется как балка на двух опорах.  Не понятно, как подвеска должна повлиять на ее деформацию.

[Maks60 2]

Сейчас разберусь как картинку вставить и скину  

Вторая картинка - варианты приложения массы груза 

На данной картинке более полная картина, прицеп нарисован условно. Сила F - постоянная точка приложения массы груза. F1,F2,F3 - варианты расположения второй точки приложения массы груза. 

[piden 2 874]

36 minutes ago, Maks60 said:

Баллоны пневмоподвески являются сообщающимися сосудами

Т.е. у всех четырех колесных пар давление в подвеске всегда одинаковое?

Интересная задача...

[Maks60 2]

Да, именно так , если представить действие пневмобалонов в виде сил , то получится примерно такая расчётная схема, однако так как силы постоянны по своему значению, они не симулируют действие пневмоподвески, ну думаю это вы понимаете....

Может быть не очень понятно написал в последнем сообщении , в результате приложения груза в разные точки, силы, прикладываемые от пневмобаллона должны изменяться , что бы смоделировать действие пневмоподвески, однако как выявить данную зависимость, по каким формулам я не знаю, хотя уже несколько недель ищу решение данной задачи. Решил обратиться сюда так как может быть не знаю какого-либо способа закрепления или ещё что нибудь.

[piden 2 874]

20 minutes ago, Maks60 said:

так как силы постоянны по своему значению, они не симулируют действие пневмоподвески

Пока можно попробовать топорный итерационный подход:

1. зафиксировать перемещения по вертикали у ближайшей к точке нагружения колесной пары [КП].

2. сделать расчет,

3. на других КП приложить вертикальные силы, равные силе реакции в зафиксеной КП

 

4. повторять 2-3 до тех пор, пока разница в силе реакции зафиксеной КП между итерациями не упадет меньше какого-то значения, принимаемого как малое. Хотя можно и по величине деформаций рамы сравниваться

 

Деформации (и, соответственно, напряжения) рамы должны получиться правдоподобными, хотя перемещение самой рамы будет нереалистичным - мы ведь зафиксировали вертикальные перемещения в одной КП.

 

ADD: для улучшения "сходимости" процесса можно ввести "стабилизацию": в остальных КП прикладывать силу равную 0.25 или меньше от наблюдаемой реакции в зафиксеной КП на первой итерации. В последующих - изменять значение силы в остальных КП на 0,25 * дельта в реакции зафиксеной, где дельта = значение в итерации i - значение в итерации (i-1).

 

Начнете делать - разберетесь)

Изменено 11 сентября 2020 пользователем piden

[Maks60 2]

Спасибо большое! Попробую рассчитать предложенный вами вариант , однако то , что перемещение будет нереальным не особо подходит для данной задачи, так как от величины перемещения зависит работоспособность конструкции ( если перемещения будут выше определённого значения - оси колёсных пар упрутся в стенку рамы и подвеска работать не будет , соответственно чтобы добиться меньшего изгиба рамы, рассчитываю несколько вариантов приложения массы груза) 

Изменено 11 сентября 2020 пользователем Maks60

[piden 2 874]

8 minutes ago, Maks60 said:

однако то , что перемещение будет нереальным не особо подходит для данной задачи, так как от величины перемещения зависит работоспособность конструкции

Тогда можете вместо фиксации вертикальных перемещений на одной из КП задать пружину, имитирующую подвеску, с жесткостью = жесткости подвески. Потом вытаскивать реакцию из точки крепления этой пружины к... условной земле -  и прикладывать по той же схеме нужные силы к остальным КП.

 

Я бы начал с предыдущего варианта, как более простого для понимания и реализации.

 

 

Изменено 11 сентября 2020 пользователем piden

[piden 2 874]

@Maks60 , пока вы еще тут, можно, интереса для, попросить вас выложить эту простую модель полуприцепа и величины нагрузок?

[Maks60 2]

@piden, да , конечно, прикрепляю солидовскую деталь и на всякий случай step , нагрузки порядка 35т на весь полуприцеп. 

балка подвески.SLDPRT балка подвески.STEP

[piden 2 874]

3 minutes ago, Maks60 said:

нагрузки порядка 35т на весь полуприцеп

Насколько понял - нагрузка почти точечная (на небольшой участок) и вопрос в том, где ее расположить. Верно?

[Maks60 2]

@piden Груз что то типа контейнера, который через прокладки в виде досок ставится на прицеп. Ширина участка контакта с прицепом примерно 500-600мм. Обычно нагрузка располагается по центру рамы подвески ( не всего полуприцепа, а именно рамы подвески полуприцепа). Однако в данной конструкции в сравнении с обычной, важно знать перемещения , что бы оправдать или опровергуть теорию о том, что если переместить груз с средней точки чуть дальше , то прогиб от неподвижной точки приложения( в передней части прицепа) будет частично компенсироваться действием пневмоподвески. Если подытожить , то да, требуется определиться с расположением нагрузки. 

 

[piden 2 874]

2 minutes ago, Maks60 said:

что то типа контейнера, который через прокладки в виде досок ставится на прицеп.

Получается, расстояние между двумя площадками с нагрузкой фиксировано (равно длине контейнера), эти площадки можно двигать в небольших пределах - пока не упремся в переднюю часть рамы полуприцепа или пока за заднюю часть не вылезем?

[Maks60 2]

@piden Расстояние между площадками может изменяться в небольших пределах (500мм), ну я думаю что это роли играть не будет , в целом вы конечно правы что мы ограничены передней и задней частью. прицепа , но нужно принимать во внимание тот факт, что нагрузка может прикладываться только между колёсными парами, ну я в модели сделал разделение , думаю будет понятно что основных 3 варианта приложения нагрузок 

[piden 2 874]

@Maks60 , спасибо) Увидел рисунок)

 

Картинки не обязательно в галерею заливать - можно прямо к сообщению прикладывать. Кнопка Добавить файл внизу слева.

[Maks60 2]

 @piden да, я 1 день на этом форуме, только разбираюсь, спасибо за совет , это примерная схема того что должно получиться , ну думаю  вы поняли 

[DrWatson 128]

а если всесто закреплений ввести пружины? Пока не заморачиваться с жесткостями, а просто смотреть изменение усилий в них, чтобы оценить влияние разного положения груза?

[Maks60 2]

@DrWatson, Допустим , такой вариант мне уже советовали , однако я не очень понимаю что нам это даст , ведь тут важен фактор действия пневмоподвески 

 

[kolo666 254]

@piden в свое время моделировали работу гидроцилиндров в ТУА (транспортно-установочный агрегат). Нужно было вне зависимости от действия нагрузки получать равномерное распределение в осях гидроцилиндров.

 

В той задаче сделали хитро через связку RBE3+GAP. Задача RBE3 была дать равномерное распределение, задача GAP работать в одном направлении и воспринимать только прижимающую нагрузку.

 

Я к тому, что можно попробовать таким образом замоделить работу подвески и не парится.

[piden 2 874]

39 minutes ago, kolo666 said:

В той задаче сделали хитро

Я пока только эту часть понял)

Можешь немного детальнее рассказать про постановку задачи с ТУА и про метод решения?)