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.

[ruwl 11]

Коллеги, нужна ваша помощь в решении задачи. На стеклопакет действует равномерно по площади внешнего стекла нагрузка, необходимо найти прогиб пакета. Попробовал решить данную задачу в Patran/Nastran без учёта вакуума между стёклами.

Общая деформация составила 37 мм.

В разрезе видно, что стекло, на которое действует нагрузка деформируется больше.

В патране нашёл свойства элементов Fluid, в связи с чем возник вопрос можно ли элементами с такими свойствами заменить вакуумную прослойку между стёклами. Если можно, то какие числовые параметры вносить в форме на рисунке ниже? Либо может кому-нибудь известен способ, как это можно реализовать?

 

Изменено 21 сентября 2022 пользователем ruwl

[ruwl 11]

Может у кого-нибудь есть возможность в Мепле или аналогичном софте прикинуть прогиб стеклопакета  1000x2590 с упором по трём сторонам от нагрузки 0,0009 МПа. Размеры стёкол и дистанционной рамки на рисунке ниже.

[Fedor 1 597]

Толщина стекла  какая ?

[Fedor 1 597]

Для 16 мм примерно 20 мм прогиб. 

[ruwl 11]

52 минуты назад, Fedor сказал:

Толщина стекла  какая ?

Я  указал размеры на рисунке выше. Два стекла 8 и 6 мм соответственно, расстояние между стёклами 16 мм.

[Victoria 104]

3 часа назад, ruwl сказал:

На стеклопакет действует равномерно по площади внешнего стекла нагрузка,

Я "не догоняю" в чем тонкость этой задачи. Давление приложено к внешнему стеклу, а прогибаются оба при отсутствии контакта. А вакуум причем?

Если вакуум и есть, то тогда и на нижнее стекло должна быть нагрузка .

[ruwl 11]

9 минут назад, Victoria сказал:

Я "не догоняю" в чем тонкость этой задачи. Давление приложено к внешнему стеклу, а прогибаются оба при отсутствии контакта. А вакуум причем?

Если вакуум и есть, то тогда и на нижнее стекло должна быть нагрузка .

Почитав рассуждения выше по поводу аналогичной задачи, для себя сделал вывод (может и неправильный), что решать данную задачу в лоб, как это сделал я неверно и нужно учитывать прослойку между ними, которая будет оказывать давление на ненагруженное стекло. Вот и интересуюсь, как сильно будут отличаться результаты с учётом  вакуума и без него.

[Victoria 104]

Учитывая, что стекло не терпит больших перемещений, то при прогибе одного из стекол увеличение давление воздуха между стеклами будет небольшим (предположительно) и эффект от учета воздушной прослойки тоже должен быть незначительным.

Хотя всякое может быть

Вдогонку.

Если и учитывать вакуум, то нужно добавить атмосферное давление на нижнее стекло

Изменено 21 сентября 2022 пользователем Victoria

[vasillevich68 699]

14 минут назад, ruwl сказал:

нужно учитывать прослойку между ними, которая будет оказывать давление на ненагруженное стекло.

То есть, вакуум у Вас как пармезан - твердый? 

А я-то думал, что пока пакет в покое, атмосферное давление будет стекла сжимать друг к дружке, а когда с одной стороны давление станет больше чем с другой, то стекло со стороны бóльшего давления будет деформироваться до контакта с противоположным, и только после контакта - вместе.

[ruwl 11]

1 час назад, vasillevich68 сказал:

То есть, вакуум у Вас как пармезан - твердый? 

А я-то думал, что пока пакет в покое, атмосферное давление будет стекла сжимать друг к дружке, а когда с одной стороны давление станет больше чем с другой, то стекло со стороны бóльшего давления будет деформироваться до контакта с противоположным, и только после контакта - вместе.

То есть по вашей логике газ  оказывает давление на стенки замкнутого сосуда, потому что находится в состоянии пармезана? Я не спец в данном вопросе и если вакуумом в пакете можно пренебречь, хотелось бы услышать более аргументированные доводы, желательно в виде цифр с расчётом двух вариантов.

[Fedor 1 597]

2 часа назад, ruwl сказал:

Я  указал размеры на рисунке выше. Два стекла 8 и 6 мм соответственно, расстояние между стёклами 16 мм.

А на какое стекло давление ?  Воздух сжимаем, то есть вроде можно считать деформацию одного стекла как шарнирно опертого по периметру на какую-то рамку между ними . Есть формулы и для моментов, то есть можно оценить и напряжения... 

"Вот и интересуюсь, как сильно будут отличаться результаты с учётом  вакуума и без него." в силу линейности ровно настолько насколько изменится давление... 

[ruwl 11]

12 минут назад, Fedor сказал:

А на какое стекло давление ?

На восьмёрку. Внизу модель которую я посчитал.

Я вот думаю, может действительно поставить контакт между стёклами, но тогда возникает вопрос с какой жёсткостью на сжатие?

Изменено 21 сентября 2022 пользователем ruwl

[Fedor 1 597]

Прямоугольную металлическую трубу вполне можно считать шарнирным опиранием. Завтра просчитаю с Вашими условиями. Для снижения прогибов можно поднять давление между стеклами, но это ухудшит теплоизоляционные свойства.  Завтра на работе посчитаю... 

[ruwl 11]

3 часа назад, Fedor сказал:

Для 16 мм примерно 20 мм прогиб. 

Кстати, аналитически я тоже прикидывал,  прогиб для стекла 16 мм, почти как у вас. Для пакета получается всего 4 мм, так как не учитывается податливость силикона.

 

[Fedor 1 597]

Это случайность. Ну а если считать пакет так как у вас, то конечно момент инерции быстро вырастет, но это по моему не реальная модель. когда оба стекла гнутся одинаково наружными слоями... 

[ruwl 11]

27 минут назад, Fedor сказал:

но это по моему не реальная модель

То что для пакета так считать нельзя, понятно. Но для одного стекла вполне, аналитика совпадает с прогибом конечноэлементной модели. Просто хотел уточнить, как в методике по которой вы считаете учитывается жёсткость силикона?

Изменено 21 сентября 2022 пользователем ruwl

[Fedor 1 597]

Никак. Просто шарниры. Это аналитические формулы. Есть у Уманского. И еще кое-где. https://dwg.ru/lib/2319

 

Вроде тут http://www.zodchii.ws/books/info-237.html   насколько помню 

Изменено 21 сентября 2022 пользователем Fedor

[Fedor 1 597]

Цитата

Завтра на работе посчитаю... 

Вот прогиб пластины толщиной 8 мм и шарнирно опирающейся по периметру. Думаю, что в численном методе сначала надо убедится что получается аналитическое решение, а потом уже добавить прослойку и другое стекло, чтобы понять насколько они влияют по сравнению с простейшим аналитическим случаем

https://www.studmed.ru/frolov-ak-i-dr-proektirovanie-zhelezobetonnyh-kamennyh-i-armokamennyh-konstrukciy_9bf8265c22a.html   Я брал формулы отсюда. Ранее их проверял на МКЭ не раз и не два. 

https://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/5-5_timoshenko_1966.pdf  вывод можно посмотреть здесь. Так что в аналитических формулах можно быть уверенным... 

 

Стр 130 и около у Тимошенко . 

Изменено 22 сентября 2022 пользователем Fedor

[Victoria 104]

21 час назад, ruwl сказал:

с упором по трём сторонам

Т.е. один край не закреплен и этот торец не герметизирован?

 

[ruwl 11]

39 минут назад, Victoria сказал:

Т.е. один край не закреплен и этот торец не герметизирован?

 

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