Расчет стеклопакета

[ДенисVELKO2000 0]

Всем добрый день!

Для одного из объектов требуется рассчитать на прочность стеклопакет, состоящий из двух стекол и герметичной камеры между ними.

Сложность состоит в том, что при перемещениях точек одного из стекол, в герметичной камере стеклопакета (как следствие изменения объема) создается давление (или давление вакуума), которое действует на второе стекло.

То есть стекла работают совместно, несмотря на то что нагрузка прикладывается только к одному стеклу.

 

Вопрос: каким образом описанный механизм можно (и можно ли вообще) реализовать в SOLIDWORKS.

 

Спасибо.

P.S. Я знаю что есть специальный софт для таких задач типа MEPLA, но хочу в солиде.

[Fedor 1 630]

Откуда нагрузка 90 кГ/кв.м ?  

[Fedor 1 630]

https://fireflyer.ru/dymoudalenie/dlya-chego-nuzhen-podpor-vozduha-pri-pozhare.html   вот тут дается предельное давление на дверь 150 Па, то есть 15 кГ/кв.м ... 

Ну и если ветровая нагрузка то по СП все равно меньше. Стекла же не выдавливает обычно даже при сильных ветрах... 

Изменено 22 сентября 2022 пользователем Fedor

[ruwl 11]

3 часа назад, Fedor сказал:

Откуда нагрузка 90 кГ/кв.м ?  

Требование заказчика. Да в принципе не важно какая нагрузка, основная цель смоделировать адекватную конечноэлементную модель.

[Victoria 104]

4 часа назад, ruwl сказал:

Это одна из створок сдвижных дверей, при закрытии одна сторона не имеет упора.

Не совсем понятно - как связаны стороны, которые не имеют упора. Судя по картинкам оба стекла деформируются при приложении нагрузки к одному из них. Тогда должна быть какая-то прокладка между ними. Или как?

[Victoria 104]

Имелось ввиду как связаны стороны (кромки)  без упоров

[ruwl 11]

1 минуту назад, Victoria сказал:

Имелось ввиду как связаны стороны (кромки)  без упоров

Это обычный однокамерный пакет с дистанционной рамкой  по периметру и залитый по торцу герметиком. Модель упрощена для понимания работы самого пакета, а так он заключён по периметру в алюминиевый профиль.

[vasillevich68 703]

22 часа назад, ruwl сказал:

по вашей логике газ  оказывает давление на стенки замкнутого сосуда, потому что находится в состоянии пармезана?

Если для Вас, между словом "ВАКУУМ" и словом "ГАЗ" стоит знак "=", то Вы похоже, не своим делом занимаетесь. 

 

P.S. Привет от "пармезана"

 

 

[ruwl 11]

Так как сравнивать не с чем прикинул стеклопакет в Мепле во фри версии, скаченной с оф. сайта. Как я понял одним из ограничений данной версии является то, что можно считать пакеты закреплённые по всем сторонам. В принципе, для оценки работы конечноэлементной модели сойдёт (тоже сделал упор по четырём сторонам).

В своей модели добавил контакт между стёклами.

В итоге получил результаты ниже (слева патран, справа мепла).

Погрешность получилась терпимая. Единственный момент,  стёкла в конечноэлементной модели при установке контакта имеют одинаковый прогиб, в мепле они слегка отличаются для наружного и внутреннего стёкол.

50 минут назад, vasillevich68 сказал:

Вы похоже, не своим делом занимаетесь.

Вам конечно виднее)

 

 

 

 

[Fedor 1 630]

Что-то цифры сомнительные 2-5 мм при такой нагрузке  .  

[ruwl 11]

49 минут назад, Fedor сказал:

Что-то цифры сомнительные 2-5 мм при такой нагрузке  .  

Что получилось на данный момент тем и поделился (перемещение 2,2 мм, напряжение растяжения 5,2 МПа). Буду признателен, если поделитесь своим результатом.

Изменено 22 сентября 2022 пользователем ruwl

[Fedor 1 630]

Сделайте у одного стекла очень низкий модуль или вообще уберите его. Надо проверить на одном где есть аналитический проверенный результат, потом добавлять второй... 

[ruwl 11]

29 минут назад, Fedor сказал:

Сделайте у одного стекла очень низкий модуль или вообще уберите его.

Зачем изменять модуль упругости стекла, если вы его имеете в виду? Считал я отдельно стекло 2590x1000x8 давление 0.0009 МПа, закрепление по четырём сторонам, прогиб  получился 3,2 мм.

 

[Fedor 1 630]

Все правильно у Вас, это я перепутал ранее местами a и b  :)

Изменено 23 сентября 2022 пользователем Fedor

[jtok 857]

15 часов назад, ruwl сказал:

основная цель смоделировать адекватную конечноэлементную модель

Про вакуум.

На самом деле вакуума нет. Его никак "не приложить". И связывать "вакуумом" ничего не нужно.

Есть давление толщи газа под названием "воздух" на поверхности планеты Земля. Толща газа на планете называется атмосфера. Поэтому давление - атмосферное.

Тогда получается, что нужно просто приложить давление газа ко всем стеклам со всех сторон.

Пусть разрежение между стеклопакетами составляет 0,3бар. Полезная нагрузка 90кг/м2

Тогда нагрузка на стеклопакет будет выглядеть так:

Т.е. снаружи давит 1 атмосфера. Она давит на всё - даже на ваш мозг сейчас. И на глазные яблоки тоже.

А изнутри давит 0,7атм, т.к. разрежение 0,3бар.

Ну и нагрузка.

Таким образом исчезает понятие "вакуум" и ваша голова и глаза не лопаются))))

На самом деле они не лопаются потому, что внутри глаз тоже есть давление, и оно равно 1 атмосфере.

PS: Почему-то для людей понятие вакуума очень сложно. У меня 5 конструкторов, периодически при появлении вакуума их глючит.

Если вовремя не принять мер, то иногда (примерно раз в 5 лет) наши аппараты складываются, как в посте про ж/д цистерну.

[jtok 857]

Хочу добавить, т.к. объем внутреннего пространства в стеклопакет мал, то возможно увеличение значения внутреннего давления при деформировании стекла, которое под нагрузкой, т.е. "вакуум" уменьшается.

[ruwl 11]

15 минут назад, jtok сказал:

Про вакуум.

Тут уже приводили ссылки на определение вакуума, которое вы называете разряжением. Давление ниже 1 атм называется вакуумом.

17 минут назад, jtok сказал:

На самом деле они не лопаются потому, что внутри глаз тоже есть давление, и оно равно 1 атмосфере.

Хм, я думал что нормальное ВГД 10-20 мм.рт.ст.

P.S. За схему спасибо.

 

[jtok 857]

2 минуты назад, ruwl сказал:

я думал что нормальное ВГД 10-20 мм.рт.ст.

P.S. За схему спасибо.

Это относительное давление. Относительно одной атмосферы.

5 минут назад, ruwl сказал:

Тут уже приводили ссылки на определение вакуума

Если вы будете считать вакуум как нечто существующее на самом деле, а также читать табличку в Википедии, то с вакуумом будут проблемы.

Если вы при слове вакуум будете представлять мою схему, то всё встаёт на свои места и единственный важный вопрос, который останется решить, это значение давления, которое нужно приложить изнутри.

[ruwl 11]

17 минут назад, jtok сказал:

Если вы будете считать вакуум как нечто существующее на самом деле, а также читать табличку в Википедии, то с вакуумом будут проблемы.

Надеюсь у вакуума не будет проблем из-за википедии.

 

18 минут назад, jtok сказал:

единственный важный вопрос, который останется решить, это значение давления, которое нужно приложить изнутри.

Будут идеи пишите. Пока остановлюсь на своей модели, так как тут чувствую буду долго слушать лекции по вакууму...

[jtok 857]

14 часов назад, ruwl сказал:

В своей модели добавил контакт между стёклами.

 

10 минут назад, ruwl сказал:

Пока остановлюсь на своей модели

Ну то есть после всего, что я написал про вакуум, вы все равно считаете свою модель и оставляете контакт между стеклами? Понятно.

[ruwl 11]

2 минуты назад, jtok сказал:

Ну то есть после всего, что я написал про вакуум, вы все равно считаете свою модель и оставляете контакт между стеклами? Понятно.

Сделайте правильнее, покажите результат, буду благодарен.