Расчет деформации сферического сосуда.

[Ivan Gl 16]

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?

 

 

 

[karachun 2 038]

15 часов назад, soklakov сказал:

в хорошей программе на оболочечную модель можно закинуть файл, где описаны толщины в различных координатах

23 минуты назад, Jesse сказал:

хотел бы я на этой посмотреть, когда толщина меняется от одного КЭ к другому...))

В Femap можно построить срединные поверхности по геометрии с переменной толщиной и потом при построении сетки учесть толщину элемента в каждом узле.

15 часов назад, Ivan Gl сказал:

Может плюнуть на это дело, simulation вообще способен такие вещи более менее точно считать???

Simulation - способен, вы - нет.

В библиотеке солидворкса н\для этой стали нет пластических свойств. Нужно скопировать этот материал и добавить свойства вручную.

И фиксировать нужно точку лежащую на оси симметрии. И кривую нагрузки задавать по трем точкам. Чтобы была нагрузка-разгрузка.

 

 

[karachun 2 038]

Вот сам файл модели. У меня он смог посчитаться до половины времени, на этапе разгрузки решение развалилось. Свойства материала лучше уточните а то в этой теме появлялись разные источники с разными значениями предела текучести, прочности и растяжения на разрыв.

Еще можно включить следящую нагрузку и  большие отн. деформации, для большей точности. Сейчас попробую пересчитать с включенным методом Рикса (Arc lenght).

Если нажать ПКМ на результатах в дереве модели и выбрать "Show as 3D plot" то можно будет вывести напряженно-деформированное состояние почти по всей окружности.

яйцо_Колумба.SLDPRT

[piden 2 874]

On 10/5/2020 at 11:15 PM, karachun said:

Его имя Роберт Полсон

 

21 minutes ago, karachun said:

яйцо_Колумба.

A man appreciates your references!)

[karachun 2 038]

6 минут назад, piden сказал:

A man appreciates your references!)

Из темы по расчету рамы с брусками.

UPD. С включенными large Strain все разваливается еще быстрее так что результатов пока не будет.

@Ivan Gl попробуйте посчитать пока с меньшими давлениями.

Изменено 9 октября 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

@karachun , вот эти пасхалку я не понял(

[karachun 2 038]

@piden В 12 стульях был инженер Брунс, а в теме весь сыр бор из-за брусьев, которые то моделируют неправильно, то убирают, то добавляют. Вот как-то сама собой пришла ассоциация брус - Брунс.

Изменено 9 октября 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

@karachun , глубоко)

В следующий раз что по-проще давай))

[Ivan Gl 16]

1 час назад, karachun сказал:

Вот сам файл модели. У меня он смог посчитаться до половины времени, на этапе разгрузки решение развалилось. Свойства материала лучше уточните а то в этой теме появлялись разные источники с разными значениями предела текучести, прочности и растяжения на разрыв.

Еще можно включить следящую нагрузку и  большие отн. деформации, для большей точности. Сейчас попробую пересчитать с включенным методом Рикса (Arc lenght).

Если нажать ПКМ на результатах в дереве модели и выбрать "Show as 3D plot" то можно будет вывести напряженно-деформированное состояние почти по всей окружности.

 

 

 

яйцо_Колумба.SLDPRT 196 \u043a\u0411 · 0 загрузок

@karachun спасибо большое человеческое за помощь!!! Я практически не сомневался в симулейшене  ))) . Попробую посчитать.

[karachun 2 038]

17 минут назад, Ivan Gl сказал:

Я практически не сомневался в симулейшене  )))

Ну пока еще рано радоваться, я не нашел такой опции с которой модель полностью разгружалась бы при таком максимальном давлении.

Если включить большие отн. деформации то все становится еще грустнее. А включать их нужно так как стенка будет утончаться ощутимо, процентов на 10-15.

При этом у меня в Femap все нормально считается, значит это возможно.

Может @Jesse или @jtok что-то подскажут.

[jtok 855]

1 час назад, karachun сказал:

что-то подскажут

Я бы подсказал вварить поперечные кольца (ребра жёсткости) в местах сварки листов. Этими ребрами серьезно ограничиваются перемещения в заданных местах, а там, где они не ограничиваются - будет раздувать.  Но все равно даже в этом случае яйцо не получится я думаю, а получится человечек Мишлен.

[Jesse 976]

3 часа назад, karachun сказал:

Сейчас попробую пересчитать с включенным методом Рикса (Arc lenght).

ну а разве метод Рикса допустимо использовать когда у нас нагрузка определённая, заданная через time curve?) в методе длины дуги нагрузка - суть неизвестная величина, подбираемая для получения равновесия системы когда dP/du<0. В данном случае используется лишь направление давления. Постепенно инкрементируем, но про разгрузку метод Рикса ничего не знает.... Будет и дальше положительный инкремент нагрузки находить, лишь бы не нарушалось устойчивость текущего равновесияЭто первый момент.
Второй момент - это характер упрочнения (hardening fartor). В используемом в твоей модели материала клеточка пустая

По дефолту СВ использует 0 (изотропное). У нас же нагрузка, в общем-то, знакопеременная.. В терминах теории пластичности это сложное нагружение, а значит хорошо бы использовать кинематическое нагружение (значение 1). 
К слову, пересчитал с кинемат-м упрочнением, та же ситуация - дальше 50% не идёт..))
Теперь третий момент: в фемапе ты говоришь посчиталось легко.. А ты там готовую встроенную SS-curve юзал? Прост смотрю ты задал  E_tan=1.5e+9..
в принципе норм, но для интереса попробую пересчитать со, скажем, 5e+9 и посмотрим чё будет.
Ещё есть мысля посчитать всё-таки в оболочках. Осесимметричная модель ну ооочень жадная.

 

аа забыл, там же с толщинами трабы

Изменено 9 октября 2020 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

3 минуты назад, Jesse сказал:

ну а разве метод Рикса

Да и Рикс это для баклинга и он мне не помог.

4 минуты назад, Jesse сказал:

хорошо бы использовать кинематическое нагружение (значение 1).

Но пока оно даже с изотропным не считается, хотя изотропное проще.

6 минут назад, Jesse сказал:

А ты там готовую встроенную SS-curve юзал?

Нет, тоже билинейную модель с Et=1500 МПа.

4 минуты назад, Jesse сказал:

но для интереса попробую пересчитать со, скажем, 5e+9 и посмотрим чё будет.

Это уже будет не AISI 304.

Это еще оптимистичный касательный модуль. Если посчитать Еt по статье из сообщения #34 то получается вообще 430 МПа.

[Jesse 976]

посчиталось за 20 шагов с 5e+9.


@Ivan Gl вот пока что сырой посчитанный до конца вариант. SW 2019sp5
яйцо_Колумба.SLDPRT

11 минут назад, karachun сказал:

Если посчитать Еt по статье из сообщения #34 то получается вообще 430 МПа.

жадно

попробую ss-кривую нагуглить создать быстренько

4 часа назад, karachun сказал:

В Femap можно построить срединные поверхности по геометрии с переменной толщиной и потом при построении сетки учесть толщину элемента в каждом узле.

круто!
реально.. это фича в солиде нужна!
ну и в фемапе ты в оболочках посчитал или осевой симметрией тоже? прост мне кажется в оболочках вышло бы в раз 20 меньше ст. своб.

[Jesse 976]

слушайте! а ведь билинейная модель - это инженерные деформации и напряжения? то бишь годятся для относительно малых пластических деформаций? хмхмхм-кхм....

[karachun 2 038]

24 минуты назад, Jesse сказал:

попробую ss-кривую нагуглить создать быстренько

Вот один из вариантов.

https://www.researchgate.net/publication/330993765_Forming_Limit_Diagram_Prediction_of_AISI_304-St_12_Tailor_Welded_Blanks_Using_GTN_Damage_Model

26 минут назад, Jesse сказал:

ну и в фемапе ты в оболочках посчитал или осевой симметрией тоже?

Сферу оболочками а яйцо - осесимметричными элементами. В осесимметричной постановке вышло менее семи тысяч узлов, при трех элементах на толщину.

28 минут назад, Jesse сказал:

круто!
реально.. это фича в солиде нужна!

При этом мне она ни разу не пригодилась в работе.

2 минуты назад, Jesse сказал:

то бишь годятся для относительно малых пластических деформаций?

Почему это? В любом случае решатель все переводит в истинные напряжения и деформации.

[Jesse 976]

4 минуты назад, karachun сказал:

В любом случае решатель все переводит в истинные напряжения и деформации.

да я наверно напутал.. вот ща смотрю с активной опцией large strain в солиде расчитываются логарифмические истинные деформации. то бишь от исп-ей модели пластичности (билинейная или заданная кривая) не зависит.

 

7 минут назад, karachun сказал:

При этом мне она ни разу не пригодилась в работе.

ну да.. делать трудно просто такое..)) нетехнологично. У нас встык тупо варят 2 листа одинаковой толщины, к пример s6 и s8..))

[piden 2 874]

16 minutes ago, Jesse said:

а ведь билинейная модель - это инженерные деформации и напряжения?

Нет. Истинные.

Инженерные только в моделях гиперэластиков используются, когда curve fit делаем.

[Ivan Gl 16]

1 час назад, Jesse сказал:

посчиталось за 20 шагов с 5e+9.


@Ivan Gl вот пока что сырой посчитанный до конца вариант. SW 2019sp5
яйцо_Колумба.SLDPRT

жадно

попробую ss-кривую нагуглить создать быстренько

круто!
реально.. это фича в солиде нужна!
ну и в фемапе ты в оболочках посчитал или осевой симметрией тоже? прост мне кажется в оболочках вышло бы в раз 20 меньше ст. своб.

Спасибо огромное за уделенное проблеме время!!! 

[Jesse 976]

33 минуты назад, piden сказал:

Инженерные только в моделях гиперэластиков используются, когда curve fit делаем.

curve fit?

@Ivan Gl @karachun ничего не понимаю...
создал кривую по картинке выше

Участок близкий к горизонтальному прошёл успешно. Но разгрузку не хочет считать почему-то...... странняк.
ведь на этом участке упрочнение хорошее
яйцо_Колумба.SLDPRT

[piden 2 874]

4 minutes ago, Jesse said:

curve fit?

Ага

 

4 minutes ago, Jesse said:

создал кривую по картинке выше

Ты инженерные значения как истинные вбил.

Уже не удивляюсь. Так, к слову.