Перейти к публикации

Типовой сварной шов


Рекомендованные сообщения

Моё почтение и уважение всем трудягам и работягам.

 Возникло желание посчитать сварной шов., прикинь, что к чему. Взял 2 диска, сделал фаску и сварил их.

Затем провёл испытания на разрывной машине. 
 

Скрытый текст

 

2.jpg

3.jpg

 

После всех танцев с бубном и получения результатов. Было получены следующие данные: Разрушение сварного шва произошло при нагрузке 3.5 тонны. 

Характер разрушения сварного шва виден ниже на фото.

Скрытый текст

4.jpg

Далее встал вопрос корректного моделирования данной задачи в sw.

 Решил принять для моделирования следующую абстракцию:

 

Скрытый текст

1.png

Схема закрепления и приложения нагрузки растяжения - 2 шпильки м16. 

 материал сварного шва был задан с прочностью уменьшенной в 2 раза. 

Вопрос с знатокам: Всё ли я в расчете указал верно? Данный эксперимент служит для меня базой для дальнейших исследований сварных швов.

Если есть недочёты, ткните, пожалуйста.

Файл отчёта размещен на гугл диск. тык

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

Здравствуйте! У Вас сварной шов с двух сторон симметрично сделан?

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

Здравствуйте! У Вас сварной шов с двух сторон симметрично сделан?

совершенно верно. Разрушился 1, но на втором так же имеется трещина. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я конечно могу ошибаться, но по ГОСТ 30242-97 у вас - дефекты группы 4. Несплавление и непровар. Отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками сварного шва.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, MotorManiac сказал:

Я конечно могу ошибаться, но по ГОСТ 30242-97 у вас - дефекты группы 4. Несплавление и непровар. Отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками сварного шва.

За неимением возможности контролировать такие дефекты, хочется задаться какими-то параметрами при расчете, чтобы избежать разрушения конструкции. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, torque сказал:

За неимением возможности контролировать такие дефекты, хочется задаться какими-то параметрами при расчете, чтобы избежать разрушения конструкции. 

Это достаточно сложно. Разрушение сварного шва в таком случае происходит прежде всего из-за концентраторов напряжений или трещин из-за непроваров. Нужно их будет каждый раз моделировать с большой точностью, чтобы учесть. Трещины вообще смоделировать сложно. Так что дешевле вам их контролировать =)

Вопрос еще, для каких целей вы это делаете?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, статист сказал:

Это достаточно сложно. Разрушение сварного шва в таком случае происходит прежде всего из-за концентраторов напряжений или трещин из-за непроваров. Нужно их будет каждый раз моделировать с большой точностью, чтобы учесть. Трещины вообще смоделировать сложно. Так что дешевле вам их контролировать =)

Если представить, что данная конструкция работает на растяжение при нагрузке 1 тонна. 

 То данный дефект допустим и моделирование позволит учесть как состояние моральное/физическое сварщика, так и его мастерство после майских праздников. 

 Визуального контроля в таком случае будет достаточно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, torque сказал:

 Визуального контроля в таком случае будет достаточно.

если заложить определенный запас. Больший, чем при контроле дефектов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, torque сказал:

Взял 2 диска, сделал фаску и сварил их.

Для  начала, надо определиться, что в Вашем понятии, значит "сварить"

Если, наложить шов на одну из двух деталей, то это не так, даже считать не надо, держать не будет.

А судя по фото, у Вас именно так сварены детали, на одной из свариваемых, даже по фото, без каких-либо приборов видно, что канавки от резца остались не тронутыми

Снимок 2021_04_19_11_09.png

 

так что там Вы испытываете

 

И ещё, было бы интересно узнать, в каком таком университете, Вас научили таким методом испытывать сварной шов?

Изменено пользователем vasillevich68
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, torque сказал:

Вопрос с знатокам: Всё ли я в расчете указал верно

обычно если и включают сварной шов в КЭ модель, то чтобы просто вытащить силы (опция "Сила свободного тела"), и затем прикинуть аналитически. К примеру, площадь шва 100 ед., растягивающая сила получилась 10000, сдвигающая 5000. И получаете на бумажке раст-е напр-я  g=10000/100 = 100, т= 5000/100 = 50. И потом по формулке для эквивалентных напр-й ПНС sqrt (g^2+3т^2) =  sqrt (100^2+3*50^2)
Хотя судя по картинке из эксперимента у вас больше хрупкий отрыв, так что касательных напряжений особо быть не должно..


Верхнюю методику предпочитают больше потому, что шов - объект маленький по сравнению с целой моделью, и в углах будут возникать хочешь не хочешь сингулярности: для интереса, увеличьте плотность сетки в шве в 2 раза, потом ещё в 2 раза - напряжения будут увеличиваться без ограничения даже в теле шва. То есть непонятно какие напряжения вообще смотреть, потому что всё везде скачет и явно некорретно..
Это первый аспект. Второй аспект - это критерий разрущения. Вы выбрали Мизес - он больше для пластичных материалов. У вас же явно больше хрупкое разрушение, значит Мизес не подходит. Вообще говоря шов - это сложная анизотропная (в деформационнм плане) структура. То есть чтоб прям супер правильно смоделировать в МКЭ, это надо сделать кучу экспериментов (тянуть в разные стороны), выявить пределы текучести, и считать уже с пластикой по каокму-нибудь критерию Хилла (которого в Солиде , кстати, нет). Короче, хорошая исследовательская работа!:smile:

Ещё раз: чтоб утрированно оценить прочность шва, его моделируют в МКЭ в обычном линейном стат. анализе, но на напряжения не смотрят. Вытащили усилия, считаем напряжения ( с запасом как вы сделали. но не с таким большим, наверно)

 

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
24 минуты назад, статист сказал:

Вопрос еще, для каких целей вы это делаете?

Вот-вот!!! И на этот вопрос лучше тут, на форуме отвечать, пока не дошло до того, что его будет задавать прокурор.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Почитайте наш СП Стальные конструкции https://meganorm.ru/Data2/1/4293745/4293745484.pdf

В частности там говорят, что следует исключать возможность хрупкого разрушения (п. 13). В частности:

изображение.png

 

Далее там пишут

 

изображение.png

 

возможно это Ваш случай. Но с таким качеством сварки говорить о чем-то сложно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16 минут назад, Jesse сказал:

Ещё раз: чтоб утрированно оценить прочность шва, его моделируют в МКЭ в обычном линейном стат. анализе, но на напряжения не смотрят. Вытащили усилия, считаем напряжения ( с запасом как вы сделали. но не с таким большим, наверно)

Спасибо, попробую таким образом. 

 

21 минуту назад, vasillevich68 сказал:

И ещё, было бы интересно узнать, в каком таком университете, Вас научили таким методом испытывать сварной шов?

Не учился в университете, к сожалению.

39 минут назад, статист сказал:

для каких целей вы это делаете?

Для понимания пределов прочности сварного соединения

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

Для понимания пределов прочности сварного соединения

Не, я имел ввиду область применения. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, статист сказал:

Не, я имел ввиду область применения. 

общее машиностроение 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, статист сказал:

Разрушение сварного шва в таком случае происходит прежде всего из-за концентраторов напряжений или трещин из-за непроваров. Нужно их будет каждый раз моделировать с большой точностью, чтобы учесть. Трещины вообще смоделировать сложно. Так что дешевле вам их контролировать

помню давно статейка попадалсь, там и какие-то специальные КЭ использовались для моделирования шва. Прост статика, даже не механика разрушения.
Насколько понимаю, такие сложные моледирования сварки в супер ответственных промышленных или  авиакосмической отраслях нужны, где хочется сэкономить массу и нет возможности закладывать большие запасы. Хз насколько велика степень неопределённости в результатах таких расчётов... Короче, что-то из области фантастики.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минут назад, Jesse сказал:

специальные КЭ использовались для моделирования шва

Там либо обычные пружины либо солид-элемент, но там все равно из узлов вытягивают силы и прямо в постпроцессоре шов сразу и проверяют по аналитике.

@torque Короче. В шве могут возникать разные дефекты, которые сильно влияют на его несущую способность. Учесть их в МКЭ невозможно или нецелесообразно.

 

Из этого выходит что швы нужно считать по аналитике и выполнять согласно стандартам, чтобы дефектов не было.

 

Даже если сделать модель шва в МКЭ то для нее придется придумывать переводной коэффициент запаса, для того чтобы несущая способность шва соответствовала аналитическому решению.

МКЭ подходит для того чтобы извлекать усилия в отдельных сварных швах, для сложной модели.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
33 минуты назад, karachun сказал:

придется придумывать переводной коэффициент запаса

Это и есть цель исследования

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@karachun @статист а если считать оболочками вот такое простое тавровое соединение, то ориентировочно, по максимальному напряжению в стыке оболочек можно как-то сказать, что и в шве не должны разви'ться большие напряжения? Или без моделирования валика шва (мб и свариемых листов твёрдотелом!) никак? 
12.jpg
з.ы.: как-то тестил давно, небольшие напряги в стыке оболочек коррелировались с небольшими напрягами, получаемыми по вышеприведённой методике. Ну, лучше не рисковать и лишний раз важный шов проверить..)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, Jesse сказал:

@karachun @статист а если считать оболочками вот такое простое тавровое соединение, то ориентировочно, по максимальному напряжению в стыке оболочек можно как-то сказать, что и в шве не должны разви'ться большие напряжения? Или без моделирования валика шва (мб и свариемых листов твёрдотелом!) никак? 
12.jpg
з.ы.: как-то тестил давно, небольшие напряги в стыке оболочек коррелировались с небольшими напрягами, получаемыми по вышеприведённой методике. Ну, лучше не рисковать и лишний раз важный шов проверить..)

Нужно hot-spot ом стрелять. Или также силы вытаскивать и рассчитывать.

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

    • Viktor2004
      руку привязки так сломать легко
    • lem_on
      По моему вполне логично если станок вывалится в ошибку если рука не доехала до места. У меня так же если кулачки или деталь на пути, просто пихаеш ее до места и станок опять активен. Но нынешние пановья даже не могут написать модель станка.
    • Viktor2004
      Я согласен что скорее всего проблема механическая Но если логика прописана криво и возможно не предусмотрела остановку в промежуточном состоянии, разве не логично будет попробовать принудительно подав напряжение дернуть эту руку вверх-вниз? Возможно то что туда попало выпадет  
    • Guhl
      Если оставить за скобками вопрото том, что до м19 работает нормально, а после нет, то вы не считали сколько у него реально импульсов на оборот? с помощью стороннего плк, например  А если ориентацию м5 снимать, а не м20?
    • lem_on
      Что это за станок такой в котором сразу ладер ковырять надо, даже не смотря на возможность механической проблемы? Или профдеформация?
    • Viktor2004
      не сразу я понял в чем вопрос. Долго соображал что такое режим управления скоростью. При завершении ориентации PMC снимает сигнал G70.6 ? И если он после снятия сигнала продолжает удерживать шпиндель, при каких условиях эта ориентация все же снимается? После нажатия аварийного грибка или еще как?
    • Viktor2004
      Ладдер пришлите. Будем принудительно пробовать поднимать и опускать
    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
    • Александр1979
      SP9047 SSPA:47 ILLEGAL SIGNAL OF POSITION CODER "The relationship between the A/B phase and 1-rotation signal is incorrect (Pulse interval mismatch)." "Неправильное значение счетчика импульсов сигнала на энкодере ALPHAi. На фазах A и B энкодера за один оборот шпинделя насчитывается 4096 импульсов обратной связи. Программное обеспечение по управлению шпинделем проверяет количество импульсов на фазах A и B, соответствующее энкодеру, при каждой генерации сигнала одного оборота. Данный аварийный сигнал срабатывает, если регистрируется число импульсов, нарушающее заданный диапазон."
×
×
  • Создать...