Перейти к публикации

Расчет деформации сферического сосуда.


Рекомендованные сообщения

Коллеги добрый день, прошу помощи! Возникла следующая задача: заготовка сварена из четырех частей, нагнетая в нее давление жидкостью порядка 50-60бар она превращается в сферу (результаты реальных испытаний), необходимо это подтвердить расчетом в simulation. Расчет в симулейшене превращает данную заготовку в сферу только при давлении на порядок большем, т.е. 500-600бар. Диаметр шара 400мм, толщина стенки 1мм, материал Aisi 304. Модель создал как оболочку из солида. Что не так делаю в расчетах?

 

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
56 минут назад, Ivan Gl сказал:

 Что не так делаю в расчетах?

Добрый вечер! Статический анализ. Как минимум нужно включить опцию Большие перемещения. + предполагаю пластика.

1 час назад, Ivan Gl сказал:

материал Aisi 304.

А материал в реально такой?

 

Скинете модель поиграться с расчетом?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Итак, тут изи всё, пока карачун и пиден спят, погнали...

Посчитал, нелинейный (2D упрощение). Материал - нерж Aisi 304 (из базы SW), нелинейный, пластичный по Мизесу.

Сетка мелкая - два элемента по толщине, получается 0,5мм.

Спойлер

Геометрия

 

Геометрию немного помучал, чтобы близко к шару было после приложения давления.

В упражнении давление задано 50бар (5МПа) , загрузка равномерная от 0 до 100%.

Расчёт до конца не доходит, говорит "всё, конец, стоп на 39,51%":

Спойлер

Сбой 2.jpg

По моему расчёту получается, что уже при 50бар*0,3951=19,7барах сварная штука превращается в шар. Никак не при 500.

 

Результаты перемещения при 19,7бар (оч. близко к сфере):

Спойлер

Шар-Нелинейное 1-Результаты-Перемещение1.analysis.jpg

Смещение верхней точки сферы:

Спойлер

График.jpg

Запас прочности минимальный при этом всем безобразии равен 1,91, т.е. лопнуть не должно.

 

Ремарка:

  1. После снятия давления в 19,7бар не факт, что сфера не превратится обратно в сегментированную штуку. Давить на самом деле может нужно до пластической деформации, но я уже забыл как, может кто подскажет давление, при котором это останется сферой и не лопнет.
  2. Модель в SW 2018.
  3. Добавил веселый видосик:
Спойлер

 

Шар.zip

Изменено пользователем jtok
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, jtok сказал:

пока карачун и пиден спят

Карачун на самоизоляции и по этому не спит никогда. Но к дискуссии подключусь уже завтра)

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 hours ago, jtok said:

По моему расчёту получается, что уже при 50бар*0,3951=19,7барах сварная штука превращается в шар. Никак не при 500.

С теми свойствами материала, что я нашел, понадобилось 26 бар)

СВ под рукой нет, нарисовал геометрию примерно. У двух конусных частей хорда по 125мм, у верхней плоской - что осталось.

 

Свойства материала:



Это из базы. Глянул, что примерно похоже на http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=bd20a4281ae3430d97cfbebf6904ec50&ckck=1

01.PNG

02.PNG

 

 

Нагрузка/разгрузка

04.PNG

 

Мультик

output.gif

 

03.PNG

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

У меня мах напряжения были 200МПа, не превышали предел текучести того материала, что я принял. Здесь 338. Надо искать достоверные данные по стали, я не стал это делать.

Загрузку/разгрузку по давлению пробовал, но расчет также останавливался на половине, поэтому принял линейно возрастающую.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 minutes ago, jtok said:

У меня мах напряжения были 200МПа, не превышали предел текучести того материала, что я принял.

Там же пластика должна получится...

 

12 minutes ago, jtok said:

расчет также останавливался на половине

Попробовать задать макс. давление не 5МПа, а 1,97) Тогда и разгрузку можно будет добавить.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, jtok сказал:
  1. Добавил веселый видосик:
  Скрыть контент

 

Почему у вас в веселом видео на одной оси перемещения совпадают с направлением давления, а по другой оси в противоположную сторону?

Это кольцевые элементы?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, ДОБРЯК сказал:

на одной оси перемещения совпадают с направлением давления, а по другой оси в противоположную сторону

Потому что что-то кривое хочет в шар под действием внутреннего давления.

И у этого кривого где-то впуклость, а где-то выпуклость.

Впуклость выпирает, а выпуклость наоборот, впирает.

Поэтому перемещения середины не совпадают с направлением давления, а перемещения верха - совпадают.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, jtok сказал:

Потому что что-то кривое хочет в шар под действием внутреннего давления.

Нагрузка пересчитывается на каждом шаге изменения формы? 

И форма меняется и направление давления по нормали к элементу в СВ меняется. Я правильно понимаю что когда кривое превратится в шар перемещение по горизонтальной оси будет по направлению давления?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 hour ago, ДОБРЯК said:

Это кольцевые элементы?

 

50 minutes ago, ДОБРЯК said:

Нагрузка пересчитывается на каждом шаге изменения формы? 

И форма меняется и направление давления по нормали к элементу в СВ меняется

Прям налоговый инспектор с утра в тему заявился! :biggrin:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
59 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Нагрузка пересчитывается на каждом шаге изменения формы

Да, включил обновление направления нагрузки при каждом шаге.

Да, когда в шар, то дальше только его раздувание и перемещения все будут по направлению из центра наружу.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, piden сказал:

 

Прям налоговый инспектор с утра в тему заявился! :biggrin:

@piden ты легко возбудимый персонаж на этом форуме. С большим административным ресурсом.:biggrin:

Ты же не можешь ответить на мой вопрос по СВ. Или можешь?

1 минуту назад, jtok сказал:

Да, когда в шар, то дальше только его раздувание и перемещения все будут по направлению из центра наружу.

Спасибо за ответ.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Это кольцевые элементы?

Это плоскопланарные изоэлементы упрощённого сечения тела вращения, проще говоря, 2D-упрощение модели.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 минут назад, jtok сказал:

Это плоскопланарные изоэлементы упрощённого сечения тела вращения, проще говоря, 2D-упрощение модели.

Это кольцевые элементы при осесимметричной нагрузке.

Элементы изопараметрические. И 3-х и 4-х и 6-ти и 8-ми узловые  для данной задачи все изопараметрические.

В данном случае скорее всего 6-ти или 8-ми узловые.

 

 

Изменено пользователем ДОБРЯК
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, вот так гораздо точнее определение, спасибо

В модели материала в своем решении я только не уверен - пластичность по Мизесу. Может, правильнее было применить нелинейный, но в базе SW для стали 304 нет кривой напряжения/деформации, надо было ее забивать, но я поленился.

Изменено пользователем jtok
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Использовал геометрию @jtok со свойствами материалов от @piden. Получилась нормальная сфера при 25 бар. При этом еще сохраняется приличный запас, пордка 1.6.

На анимации от 0 до 1 идет нагрузка и от 1 до 2 разгрузка.

Спойлер

5jt8ZQd.gif

EGvU0HR.gif

Kgin5Bs.gif

@Ivan Gl Но если ориентироваться на предел прочности при растяжении в 500 МПа, то вдуть в сферу 50 бар не получится. При таком давлении напряжения доходят до 850 МПа.

VgaHFg2.png

@ДОБРЯК Не желаете тоже посчитать? Вот я даже нейтральную геометрию прикрепил. Свойства материала есть вот здtсь:

http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=bd20a4281ae3430d97cfbebf6904ec50&ckck=1

Sphere.x_t

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 минут назад, karachun сказал:

то вдуть в сферу 50 бар не получится.

Эксремент показывает обратное, как всегда. 25бар расчетных против 50 эксрементальных. Собака порылась в материале, видимо.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, piden сказал:

И в сварных швах.

Вы таки думаете, что они упрочняют? Думаете, валик шва нужно было моделировать?

Изменено пользователем jtok
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

    • Snake 60
      Скорее всего исправляли в конкретной сборке, для конкретных тел. Насколько я помню, надо в самом эскизе профиля заполнить свойство Description
    • Snake 60
      Делаете дырку в свае - вставляете в нее трубу и 2 человеко-силы крутят сваю ) Дёшево и сердито и не нужен никакой планетарный редуктор ))
    • gudstartup
      вы всегда ищите свой путь или будете делать то что вам советуют? с самого начала прежде чем приступать к экспериментам вам нужно было вынуть носитель и сделать образ. diskcopy делает копию гибкого диска на другой а вам надо сделать образ жесткого диска или карты памяти. делайте как советует @Viktor2004 иначе еще чего нибудь сломаете или вам станок не нужен и вы его приобрели для экспериментов ? вот а печатной машинке из прошлого нельзя а вот на синумерике можно - удивительные вещи в настоящем происходят!! на 100 % уверен что там не модуль а либо писимиси ай либо жд @mircomax81 хотите работать в дос почитайте помощь по командам 
    • PuKoLLleT
      Доброго дня всем. Поделитесь опытом,раньше такое не доводилось делать. На торце фланца нужно сделать  восемь отверстий ф17H7 на токарно-фрезерном станке с осью Y ,имеется ManualGuide.В моем понимании нужно просверлить,а затем торцевой фрезой расточить нужный диаметр.Получится такой фокус,или надо разверткой доводить нужный размер?  Стойка Fanuc 0i-Tf.
    • Snake 60
      Всё верно, я даже русификатор делал для него (ушло на это где-то около года). Хороший софт был, я всех знакомых на него подсадил в свое время :) У меня даже где-то образ на виртуалке лежит с SW2014+MechSoft, Жаль, что автодеск его поглотил, а не DS :( А по сути вопроса, проектировал двухступенчатый планетарный редуктор в свое время. Что было нужно: Справочник по планетаркам (автора не помню, если надо поищу), из софта MathCAD + GearTeq (софтина идет вместе с GearTrax, только рассчитывает и моделирует несколько зацеплений согласно выбранной схеме, в том числе планетарки) Ой и ошибаетесь. Звездочки - не равно зубчатые колеса в планетарке) Мы намучились с малой точностью изготовления на эл.эрозии, а Вы лазером ))) Был собран опытный образец редуктора с незакаленными деталями, чисто проверить геометрию, отладить сборку. Так потом начальство этот редуктор сказало испытать в бою, как я не противился)) Помер за пару дней интенсивных нагрузок ))) Материал, термообработка и точности изготовления решают )
    • Snake 60
      @Тихоход  Ещё один вариант - изучать программирование и писать свою программу/макрос. Вот пример конфигуратора двери: https://www.youtube.com/watch?v=wv4HryWQBSk
    • mircomax81
      Посредством Diskcopy можно сделать адекватную копию на флоппи диск?
    • Andrey_kzn
      Да, ведь советовали автору вытащить жёсткий диск и сделать образ. Неужели самому не интересно, как устроен этот старый промкомпьютер? Там может стоять как жёсткий диск, так и CF-карта, или же Disc-on-chip или Disc-on-module.  Как-то очень давно, на подобном промышленном оборудовании (большая печатная машина) я не смог перенести  ПО с родной CF - карты на другую, такого же размера но другой фирмы. Была также станочная оболочка под досом.  Образ я делал Нортон гостом, развернул его на другую CF-карту без проблем. Машина загрузилась нормально и работала ровно 2 дня, на неродной CF-карте,  потом зависла, и отказалась загружаться. Пришлось вызывать сервисника. От него мы узнали, что нельзя просто так взять и заменить карту  - носитель системного ПО, на другую. А полезли мы туда, так как руководство захотело печатать отчёты по работе машины. В станочном ПО такая функция была. Вот только принтер надо было купить у фирмы - производителя этой самой машины. В попытках заставить работать другой принтер мы редактировали файл  AUTOEXEС.BAT, на предмет загрузки драйвера принтера, ничего не получилось, зато перестали открываться некоторые страницы станочного ПО.  Образ у нас был давно снят, и мы развернули его на другую карту памяти. Родную карту я трогать не стал (как чувствовал, что нельзя ). Сервисник восстановил ПО с архивной дискеты на родную карту памяти, и всё заработало. Дискеты с архивами ПО шли вместе с документацией к машине.  Там были дискеты с Досом, станочной оболочкой, параметрами приводов, программой ПЛК. Он же и предупредил нас о предельно аккуратном обращении с родной картой памяти, и посоветовал немедленно сделать образы с архивных дискет, что мы сразу и проделали.. Вот такой сюрприз от машины эпохи Дос.
    • Борман
    • gudstartup
      а ведь все работало...
×
×
  • Создать...