Перейти к публикации

Остаточные напряжения в детали, упрочнение детали и моделирование усталостных напряжений.


Рекомендованные сообщения

В детали с отверстиями, (их может быть меньше, это просто пробная) после сверления имеются остаточные напряжения, нужно эти напряжения уменьшить, на пример дорнованием. Смоделировать усталостную нагрузку(fatigue) до упрочнения и после упрочнения.

Я смог провести расчёты усталости, смоделировал дорнование, задав давление, но обнаружил, что остаточных напряжений после сверления нет, так-как нет моделирования сверления и напряжения уменьшить не получается. Деформации от создания давления так-же не остаётся.

Видео total deformation

Видео Equivalent Elastic Strain

Ссылка на проект

Это уже обсуждалось тут

Забыл написать, материал предполагаю использовать алюминий, сейчас использовал сталь, как на тестовой детали. Если это критично, то скажите, буду осваивать добавление материала, пока это делать не научился.

Я думаю что с начала нужно смоделировать сверление отверстий в данной теме, собственно, вопрос, как это можно сделать? Чтобы остаточные напряжения появились. И после этого посмотреть как будет воздействовать моделирование дорнования с остаточными напряжениями. Сейчас получилось так, что моделирование дорнования появляется и пропадает, что видно в видео "Видео Equivalent Elastic Strain", прикреплённом выше.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
Цитата

Вот НДС после снятия давления на цилиндрической поверхности.

 У стали модуль больше чем у дюраля, так что можно просто принять что там было тонкое кольцо радиус которого увеличился и в нем возникли напряжения больше упругих. Потом разгрузили по упругой ветви и получим остаточные деформации в кольце так как оно останется больше чем было вначале... Легко на логарифмической линейке прикинуть что произойдет :)  

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Fedor Да, несложно и методику найти. Например здесь, на стр. 80. Можно представить эту пластину как трубу с огромной толщиной стенки.

https://cae-club.ru/sites/default/files/commentsfiles/16_prakticheskie_raschety_na_prochnost_konstruktivnyh_elementov_chast_1.pdf

А как потом совместить остаточные напряжения с НДС от циклической нагрузки? Тупо методом суперпозиции? Сложить напряжения по компонентам в критических точках?

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

этому городу  форуму нужны красивые анимашки..:smile:
сталь 08Х. внутр диаметр 70. Снял 0,25мм..)
Дорну условно назначил модуль в 10 раз больше стали (интересно что в нём большие напряги появляются, даже в варианте расчёта где модуль дорна 100хЕст)
Остаточные напряги пока получились только в углах.. ещё поколдую над расчётом..))

дорн1.gif

1.jpg

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, karachun сказал:

Пока что-то странное на анимации происходит. Может сделать трубку короче но толще?

в конце красное это видать какой-то глюк анимации в солиде..)) прост со второго раза получилось практически сразу))
По-другому ща пробовал делать - большие проблемы со сходимостью, когда у дорна большая конусность или в начале когда он напирается на этот острый угол. 
Короче, чтоб нормально считалось надо подгонять модель (скругления и т.д.) + чтоб более менее физичные условия задачи были, а не как я от балды придумал:pardon:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

А как потом совместить остаточные напряжения с НДС от циклической нагрузки? Тупо методом суперпозиции? Сложить напряжения по компонентам в критических точках?

Усталость всегда в упругой зоне и заметно меньше чем St если это не малоцикловая. Так что суперпозицию вполне можно и нужно использовать в силу линейности упругих задач . :) 

Изменено пользователем Fedor
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Со второй частью задачи проблем не возникает, @karachun показал как это реализовать. А вот учёт всех трёх компонент (остаточные от сверления, остаточные от дорна, рабочая нагрузка) вызывает вопросы. Причём основной вопрос в том, как выглядит поле ОН после сверления. Я не нашёл однозначного мнения на этот счёт. Пишут, что в зависимости от режима, остроты инструмента и соотношения твёрдостей материала и инструмента можно получить как околонулевые, так положительные и даже отрицательные напряжения.

Поле ОН в принципе имитируют. Зачастую не вполне честно, а при помощи нагрева/охлаждения нескольких слоёв элементов, но даже чтобы такую методику применить неплохо бы понять, какое именно поле мы пытаемся воссоздать. Сначала, так сказать, определиться с целью, и уже потом думать, как её достичь.

Затем, неплохо бы выяснить, о каких натягах речь. А то может статься, что мы говорим не о наведении поля остаточных напряжений дорном, а небольшой модификации поверхности, свойства которой в усталости, как правило, учитываются коэффициентами. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Fedor Ну и если даже без расчетов прикинуть (посмотрел я методику по своей ссылке - там остаточных напряжений нет) то при растяжении/сжатии пластины с отверстием получаем опасную точку с большими нормальными напряжениями.

Image 1.png

При автофретировании или дорнировании получаем сжимающие окружные напряжения на внутреннем радиусе. В опасной точке у них то же направление что и у нормальных напряжений. Остальные компоненты напряжений незначительны, ими пренебрегаем.

Image 2.png

 

Получается что они вычитаются. Получается что в опасной точке будет несимметричный цикл, смещенный к сжатию а это лучше для долговечности чем симметричный цикл с растяжением-сжатием.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

@Fedor Ну и если даже без расчетов прикинуть (посмотрел я методику по своей ссылке - там остаточных напряжений нет) то при растяжении/сжатии пластины с отверстием получаем опасную точку с большими нормальными напряжениями.

Image 1.png

При автофретировании или дорнировании получаем сжимающие окружные напряжения на внутреннем радиусе

Я сначала тоже так думал, а потом задал себе вопрос - что произойдет с диаметром отверстия. Получил ответ - увеличится. Тогда по логике и деформации будут растяжения. 

Концентрация конечно будет при растяжении можно по Петерсону оценить  там вроде было для группы 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
29 минут назад, Fedor сказал:

Я сначала тоже так думал, а потом задал себе вопрос - что произойдет с диаметром отверстия. Получил ответ - увеличится.

Но внешние слои материала действуют на внутренние и материал сжимается.

Даже если, например, запрессовать в отверстие кольцо с натягом то диаметр отверстия тоже увеличится но кольцо будет сжатым.

 

Собственно в моем расчете так получилось что амплитуды нормальных и кольцевых напряжений близки, порядка 150 МПа и при нагружении кольца с РН рабочей нагрузкой эквивалентные напряжения вообще околонулевые - 12 МПа.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

диаметр отверстия тоже увеличится но кольцо будет сжатым

Сжатым в направлении радиуса и растянутым в касательном направлении ... 

1 минуту назад, Fedor сказал:

Сжатым в направлении радиуса и растянутым в касательном направлении ... 

Цитата

Но внешние слои материала действуют на внутренние и материал сжимается

Но не настолько чтобы диаметр уменьшился ... 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11.02.2021 в 14:11, karachun сказал:

@kex1570 Вот, в этом сообщении как раз показано по шагам как надо настраивать нелинейный материал в Ансисе.

https://cccp3d.ru/topic/117914-ansys-wb-nonlinear-vs-эксперимент/?do=findComment&comment=1144170

Я добавил данный график в материал, но на расчёт это не влияет. Всё осталось как было. Я что-то ещё забыл включить?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, kex1570 сказал:

Я что-то ещё забыл включить?

Да, определенно. Если расчет не работает как нужно значит что-то настроено неправильно.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, karachun сказал:

Да, определенно. Если расчет не работает как нужно значит что-то настроено неправильно.

Проверил по той теме, не пойму пока что не так... Деформация появляется, затем после снятия нагрузки пропадает. Напряжения появляются и пропадают, как раньше.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@kex1570 Поищите на ютубе туториалы и повторяйте все шаги.

Например вот.

или вот

 

или вот

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Перепробовал создать и один проект и два проекта, не понимаю как заставить ANSYS посчитать с начала давление, а потом циклическую нагрузку, такое ощущение, что он не умеет считать циклически уже нагруженную ранее деталь. Давление считается, но вот на циклической нагрузке(модуле fatigue) это никак не отражается, ни в лучшую сторону, ни в худшую(по параметрам). Кто-нибудь может подсказать как это настроить и возможно ли вообще это? могу отправить проекты или сделать по примеру. Я пробовал посчитать как в одном модуле, изменяя время действия нагрузки, так и в разных модулях соединяя их и перенося solution в setup.

11.02.2021 в 23:34, Graf Kim сказал:

Со второй частью задачи проблем не возникает, @karachun показал как это реализовать. А вот учёт всех трёх компонент (остаточные от сверления, остаточные от дорна, рабочая нагрузка) вызывает вопросы. Причём основной вопрос в том, как выглядит поле ОН после сверления. Я не нашёл однозначного мнения на этот счёт. Пишут, что в зависимости от режима, остроты инструмента и соотношения твёрдостей материала и инструмента можно получить как околонулевые, так положительные и даже отрицательные напряжения.

Поле ОН в принципе имитируют. Зачастую не вполне честно, а при помощи нагрева/охлаждения нескольких слоёв элементов, но даже чтобы такую методику применить неплохо бы понять, какое именно поле мы пытаемся воссоздать. Сначала, так сказать, определиться с целью, и уже потом думать, как её достичь.

Затем, неплохо бы выяснить, о каких натягах речь. А то может статься, что мы говорим не о наведении поля остаточных напряжений дорном, а небольшой модификации поверхности, свойства которой в усталости, как правило, учитываются коэффициентами. 

Честно говоря, не знаю какие напряжения должны оставаться после сверления. Я тут подумал, что было бы неплохо с начала реализовать вторую часть задачи, чтобы увидеть, что первая нагрузка(давление) влияет как-то на результат в циклическом расчёте.

Изменено пользователем kex1570
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 минут назад, kex1570 сказал:

Давление считается, но вот на циклической нагрузке(модуле fatigue) это никак не отражается, ни в лучшую сторону, ни в худшую(по параметрам).

Так, давайте для начала без усталости. Вам удалось получить остаточные деформации и напряжения? Вам удалось на втором шаге получить разницу в НДС, пока без циклов? Вот примерно как на моих картинках?

 

Теперь по фатигу. Чисто предположение.

 

Смотрите - после снятия давления у вас задача линейная - размах напряжения в обоих случаях будет одинаков но после дорнирования цикл нагрузки-разгрузки будет несимметричным - будет меньше растягивающих напряжений и больше сжимающих. Средние напряжения будут не нулевыми.
 

Если вы у себя в настройках fatigue никак это не учли (может там модель нужна особая или нужно ввести коэффициенты для ассиметричных циклов) то никакой разницы в колличестве циклов и не будет.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часов назад, karachun сказал:

Так, давайте для начала без усталости. Вам удалось получить остаточные деформации и напряжения? Вам удалось на втором шаге получить разницу в НДС, пока без циклов? Вот примерно как на моих картинках?

 

Теперь по фатигу. Чисто предположение.

 

Смотрите - после снятия давления у вас задача линейная - размах напряжения в обоих случаях будет одинаков но после дорнирования цикл нагрузки-разгрузки будет несимметричным - будет меньше растягивающих напряжений и больше сжимающих. Средние напряжения будут не нулевыми.
 

 

Вчера ночью начал смотреть без fatigue, но при расчете выдавались ошибки. Сегодня буду разбираться. Я правильно понимаю, что используя данные из поста, который вы отправили, где описана настройка мультилинейной деформации, нужно дать давление внутри отверсия не меньше 280 Мпа, чтобы началась пластика?

 

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

    • AlexKaz
      Для начала, Вам видимо надо иметь HGEN только в конкретных точках, независимо от формы изделия. Так?   Если так, как обычно, в цикле for и т.п. - задать координатное распределение HGEN - найти решение линейной задачи - сравнить смещение узлов NGEN с нужным распределением - подкорректировать координатное распределение HGEN   И так до победного. Как именно Вы будете тут изменять координаты HGEN - это мягко говоря не нам подсказывать. Пусть какой-нибудь цикл с Нелдером-Мидом это считает, см. принципы оптимизации.
    • ID_Hacker
      Цель счётчика какая? Счётчик чего и как реализован? Опишите полностью задачу. Вам точно счётчик нужен, а не таймер? Просто поставьте задачу что хотите получать своими словами. Оттуда и будем исходить через что реализовывать.     Зависит от того в какой области памяти находится счётный регистр - память ПЛК, системная переменная, R параметр, GUD. А не проще Каунтер использовать? Вход счётчика сбрасывать по команде разжима/зажима + состояние разжато/зажато (например реле давления). Вот что он будет считать, это уже вопрос к автору.   Слишком сложно, можно же проще реализовать. Хотя каждому свой путь.   На 828й же доступны простые синхронные действия без опций даже в экспортном варианте.
    • Kiolis
      Прошу помочь. Пробую Конструкции из раздела Сварные детали. Создал 3д эскиз. С верхней рамкой справился, стойки тоже (пришлось каждую подрезать отдельной операцией). Нужно теперь снизу связать "ноги" снизу. Пытаюсь использовать инструмент "Отсечь/вытянуть", в итоге связку подрезает до ноги, но заодно и ногу подрезает, а это не нужно. Как врезать связки между ног?
    • Guhl
      М5 не сбрасывает режим? Служебные сигналы какие-нибудь указывают в каком текущем состоянии находится шпиндель?
    • Богоманшин Игорь
      Эта пластина не совсем походит для вашего чугуна, производитель пишет "для стали и нержавейки", чугун как опция, рекомендует для К25, а у вас К10 (перлитный). Посмотрите в том же магазине пластины, у которых диапазон применения К05-К30. Но не факт, что пойдут без задиров.  Придется нескольких производителей пробовать.
    • FAV83
      Кто может помочь по расчету полноконусной форсунки для воды, в трубопроводе? Расход  требуется 5,53 м3/ч, разница в давлении 0,434МПа. Требуется разработать чертеж под изготовление, если есть желающие - пишите в личку 
    • Zergus
      Выкладывайте сюда свои "чудеса", может по модели получится понять, что в ней не так. А если есть возможность писать в техподдержку - кидайте им свой файл, думаю разберутся.
    • FAV83
      Интересует аналогичная задача по расчету полноконусной форсунки для воды, но мне требуется разработать чертеж по опросному листу, если есть желающие - пишите в личку 
    • Богоманшин Игорь
      А есть подтверждение в каких либо нормативных документах? Или только из соображений "максимально минимальная себестоимость"?
    • ANT0N1DZE
      Это не поможет ответить на этот вопрос конкретными числами. Судя по всему, там металлические частички внутри материала. Подобные эластомеры существуют и применяются. 
×
×
  • Создать...