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

[kex1570 2]

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.

[karachun 2 038]

26 минут назад, kex1570 сказал:

что используя данные из поста, который вы отправили,

Вот этот пост?

https://cccp3d.ru/topic/120260-остаточные-напряжения-в-детали-упрочнение-детали-и-моделирование-усталостных-напряжений/?do=findComment&comment=1167240

Там при 250 МПа уже развитая пластика. Начнется же она раньше. Может при 150 может при 120 МПа.

[kex1570 2]

@karachun Удалось добиться пластики, делал разное давление, если дать большое, то кол-во циклов уменьшается, если дать меньше, то увеличивается. Но до конца я не уверен участвует ли первая нагрузка(давление) в самой циклической нагрузке или нет.

@Graf Kim По поводу напряжений после сверления: я думаю что после сверления должны появиться напряжения растяжения, не знаю положительными они являются или отрицательными.

[Graf Kim 217]

@kex1570, какие предпосылки у вас в расчёте сейчас? Какие состояния тела формируют цикл? Как настраиваете fatigue tool? Какая теория коррекции средних напряжений цикла, какую компоненту смотрите?

Напряжения растяжения - это положительные напряжения. Раз представления о поле нет, можно чисто для демонстрации эффекта охладить поверхность отверстия. 

[Fedor 1 597]

Цитата

 после сверления должны появиться напряжения растяжения, не знаю положительными они являются или отрицательными.

Растяжение всегда положительное :)

При сверлении деталь нагревается, а потом при остывании диаметр отверстия будет уменьшаться то есть будут напряжения сжатия то есть отрицательные. Если просверлить и оставить сверло и полить водой, то есть охладить, то его может заклинить ... 

[soklakov 1 475]

09.02.2021 в 23:22, kex1570 сказал:

Я думаю что с начала нужно смоделировать сверление отверстий в данной теме, собственно, вопрос, как это можно сделать?

попалась тут статья на глаза, вдруг интересно.

[Graf Kim 217]

18.02.2021 в 21:27, soklakov сказал:

попалась тут статья на глаза, вдруг интересно.

 

У меня своего такого навалом.

[kex1570 2]

18.02.2021 в 09:47, Graf Kim сказал:

@kex1570, какие предпосылки у вас в расчёте сейчас? Какие состояния тела формируют цикл? Как настраиваете fatigue tool? Какая теория коррекции средних напряжений цикла, какую компоненту смотрите?

Напряжения растяжения - это положительные напряжения. Раз представления о поле нет, можно чисто для демонстрации эффекта охладить поверхность отверстия. 

Я, возможно, не до конца понимаю все вопросы, вот скрин с параметрами. У меня из нагрузок присутствуют сила и давление, с начала давление с 0 по 2-ю секунды, потом появляется сила с 3-й по 5-ю секунды. Я правильно понимаю, что в расчёте fatigue используется только сила? Могу ещё поделать скрины или зайти куда нужно в параметрах, только скажите куда.

Изменено 19 февраля 2021 пользователем kex1570

[Graf Kim 217]

5 минут назад, kex1570 сказал:

Я, возможно, не до конца понимаю все вопросы, вот скрин с параметрами. У меня из нагрузок присутствуют сила и давление, с начала давление с 0 по 2-ю секунды, потом появляется сила с 3-й по 5-ю секунды. Я правильно понимаю, что в расчёте fatigue используется только сила? Могу ещё поделать скрины или зайти куда нужно в параметрах, только скажите куда.

 

У меня ваша ссылка не открывается.

[kex1570 2]

[soklakov 1 475]

14 минут назад, kex1570 сказал:

Я правильно понимаю, что в расчёте fatigue используется только сила?

как Вы пришли к такому предположению?

[kex1570 2]

8 минут назад, soklakov сказал:

как Вы пришли к такому предположению?

Ну, я так-как сила действует до конца, наверное по этому. Ну а вообще я стараюсь этого добиться, было бы идеально.

[Graf Kim 217]

@kex1570 смотрите нюансы:

Fully reverse означает, что у вас все напряжения, действующие на том шаге, к которому привязан Fatigue Tool, предполагаются изменяющимися гармонически. А это не так. Вам надо понять, какие два состояния формируют цикл нагружения. Например, если сила прикладывается в одном направлении, то эти состояния: 1 - разгруженное до остаточных напряжений тело, 2 - тело нагруженное на фоне остаточных напряжений рабочей нагрузкой. Если сила прикладывается в разных направлениях, то ваши состояния - нагрузка в одну и в другую сторону на фоне остаточных напряжений каждое.

Чтобы скомбинировать цикл нагружения вам потребуется во-первых два шага с соответствующими состояниями (не всего два шага, а чтобы эти два шага были в явном виде выделены), а во-вторых - инструмент Solution Combination. Посмотрите, как его настраивать в комбинации с Fatigue Tool'ом. Наверняка есть примеры в интернете.

Теория Гудмана для пластичных материалов вполне годится, тут не возражаю.

А вот анализируемый компонент должен содержать знак чтобы правильно учитывать коррекцию средних напряжений цикла. Signed Von Mises, например.

[kex1570 2]

2 минуты назад, Graf Kim сказал:

@kex1570 смотрите нюансы:

Fully reverse означает, что у вас все напряжения, действующие на том шаге, к которому привязан Fatigue Tool, предполагаются изменяющимися гармонически. А это не так. Вам надо понять, какие два состояния формируют цикл нагружения. Например, если сила прикладывается в одном направлении, то эти состояния: 1 - разгруженное до остаточных напряжений тело, 2 - тело нагруженное на фоне остаточных напряжений рабочей нагрузкой. Если сила прикладывается в разных направлениях, то ваши состояния - нагрузка в одну и в другую сторону на фоне остаточных напряжений каждое.

Чтобы скомбинировать цикл нагружения вам потребуется во-первых два шага с соответствующими состояниями (не всего два шага, а чтобы эти два шага были в явном виде выделены), а во-вторых - инструмент Solution Combination. Посмотрите, как его настраивать в комбинации с Fatigue Tool'ом. Наверняка есть примеры в интернете.

Теория Гудмана для пластичных материалов вполне годится, тут не возражаю.

А вот анализируемый компонент должен содержать знак чтобы правильно учитывать коррекцию средних напряжений цикла. Signed Von Mises, например.

Если выбрать zero-based, то можно обойтись без Solution Combination и первый абзац не будет относится к моему случаю? Для меня не принципиален Fully reverse

[soklakov 1 475]

11 минут назад, kex1570 сказал:

Ну а вообще я стараюсь этого добиться, было бы идеально.

тогда да)  у Вас же как раз к последнему шагу фатиг прицеплен.

[kex1570 2]

Только что, soklakov сказал:

тогда да)  у Вас же как раз к последнему шагу фатиг прицеплен.

А а фатиг всегда привязывается к последниму шагу? или это где-то настраивается/изменяется?

[soklakov 1 475]

2 минуты назад, kex1570 сказал:

А а фатиг всегда привязывается к последниму шагу?

в поле Display time у Вас указано End time. попробуйте поменять)

Изменено 19 февраля 2021 пользователем soklakov

[Graf Kim 217]

3 минуты назад, kex1570 сказал:

Если выбрать zero-based, то можно обойтись без Solution Combination и первый абзац не будет относится к моему случаю? Для меня не принципиален Fully reverse

Ну вот на примере. Фиксируем произвольную точку. Пусть в ней Sr - остаточные напряжения, Sl - напряжения от нагрузки и они разнонаправлены.

Напряжения от остаточных -Sr, напряжения под нагрузкой Sl-Sr.

Вы выбираете Zero-Based:  настройка предполагает, что напряжения меняются от 0 до максимального значения. Соответственно, среднее напряжение цикла (Sl-Sr)/2, амплитуда тоже (Sl-Sr)/2.

Если вы формируете непропорциональный цикл через комбинацию: напряжения меняются от одного состояния (-Sr) к другому (Sl-Sr). Среднее напряжение (Sl-Sr+Sr)/2 = Sl/2, амплитудное напряжение (Sl-Sr-Sr)/2 = Sl/2-Sr.

 

Внимание, вопрос. Это одинаковые циклы?

[kex1570 2]

5 минут назад, Graf Kim сказал:

Ну вот на примере. Фиксируем произвольную точку. Пусть в ней Sr - остаточные напряжения, Sl - напряжения от нагрузки и они разнонаправлены.

Напряжения от остаточных -Sr, напряжения под нагрузкой Sl-Sr.

Вы выбираете Zero-Based:  настройка предполагает, что напряжения меняются от 0 до максимального значения. Соответственно, среднее напряжение цикла (Sl-Sr)/2, амплитуда тоже (Sl-Sr)/2.

Если вы формируете непропорциональный цикл через комбинацию: напряжения меняются от одного состояния (-Sr) к другому (Sl-Sr). Среднее напряжение (Sl-Sr+Sr)/2 = Sl/2, амплитудное напряжение (Sl-Sr-Sr)/2 = Sl/2-Sr.

 

Внимание, вопрос. Это одинаковые циклы?

Одинаковые ли у меня циклы или одинаковые они получаются в вашем примере? Я хотел сделать с одинаковой циклической нагрузкой, у вас два разных решения, как мне кажется первое более правильное, по крайней мере для меня.

[Graf Kim 217]

9 минут назад, kex1570 сказал:

Одинаковые ли у меня циклы или одинаковые они получаются в вашем примере? Я хотел сделать с одинаковой циклической нагрузкой, у вас два разных решения, как мне кажется первое более правильное, по крайней мере для меня.

Мой пример символизирует разницу между тем как вы сделали и тем что происходит в реальности. В вашем "более правильном" случае остаточные напряжения меняют знак в процессе работы. Расскажите, как такое достигается в жизни?

[kex1570 2]

13 минут назад, Graf Kim сказал:

Мой пример символизирует разницу между тем как вы сделали и тем что происходит в реальности. В вашем "более правильном" случае остаточные напряжения меняют знак в процессе работы. Расскажите, как такое достигается в жизни?

Ну, очевидно, что никак. Пойду настраивать solution combination.