Определение нагрузки сыпучего материала на стенки кузова.

[karachun 2 038]

Здравствуйте господа.

Вижу что в соседних темах происходят нешуточные споры по поводу теории МКЭ.

По этому, для соблюдения равновесия, создам тему о практике.

 

Имеем кузов грузовика в который могут насыпаться разные сыпучие грузы (пшеница, песок т.п.). Известна только максимальная паспортная грузоподъемность кузова (или правильнее называть ее вместимостью) короче известно сколько тонн груза будет находиться в кузове.

На сам кузов действует сила тяжести и ускорения при движении (разгон-торможение, повороты).

 

Вопрос заключается в том - как по таким скудным данным можно адекватно нагрузить кузов.

 

Сразу на ум приходит вариант распределить массу груза равномерно по дну и боковым стенкам. Способов здесь много: задать массовый регион, изменить плотность кузовных панелей, использовать Remote Mass (массу на RBE3 элемента в Настране), задать множество сконцентрированных масс.

Небольшим усовершенствование предыдущего метода это задание массы не на всех поверхностях, например при торможении можно не задавать массы на задней стенке.

 

Если бы кузов был неподвижным то можно было бы воспользоваться кодом регулирующим нагрузки на силосы, например EN 1991-4 Eurocode 1: Actions on structures - Part 4: Silos and tanks

https://www.phd.eng.br/wp-content/uploads/2015/12/en.1991.4.2006.pdf (пример расчета идет со страницы 41.)

Согласно этого кода рассчитывается гидростатическое давление (нелинейно меняющееся по высоте) и касательные напряжения, возникающие на стенках емкости от трения.

Но кузов немного отличается от силоса - он постоянно находится в движении, кузов постоянно вибрирует и я сомневаюсь что сыпучие материалы будут оказывать сильное трение.

Меня беспокоит что приложив нагрузку в виде гидростатического давления можно получить суммарную реакцию большую чем m*a, проверять это я конечно же не буду.

 

В общем интересно - кто какие подходы знает, может кто-то знает существующие стандарты на которые можно опереться (я пытался гуглить но ничего не нашел).

[Victoria 104]

[AlexKaz 1 821]

19.06.2021 в 16:45, karachun сказал:

Имеем кузов грузовика в который могут насыпаться разные сыпучие грузы (пшеница, песок т.п.). Известна только максимальная паспортная грузоподъемность кузова (или правильнее называть ее вместимостью) короче известно сколько тонн груза будет находиться в кузове.

На сам кузов действует сила тяжести и ускорения при движении (разгон-торможение, повороты).

 

Вопрос заключается в том - как по таким скудным данным можно адекватно нагрузить кузов.

Первый раз слышу и вижу чтобы пшеница или песок болтались при езде как вода в бочке... Если, конечно, хорошо разогнаться... и об белую стену как мотоциклисты, но водилы фур не такие весёлые парни.

Большинство соблюдают ТБ и всякие нормативы.

19.06.2021 в 16:45, karachun сказал:

Сразу на ум приходит вариант распределить массу груза равномерно по дну и боковым стенкам.

Fedor всегда советует считать треугольником как гидростатику.

[AlexKaz 1 821]

И коэффициент динамичности 2-3, смотря какие нормы у автотранспорта.

[karachun 2 038]

11 часов назад, Victoria сказал:

В каком смысле?

Ну, с моделированием DEM это уже будет целое НИОКР. Это и время работы сильно увеличит и цену.

2 часа назад, AlexKaz сказал:

Первый раз слышу и вижу чтобы пшеница или песок болтались при езде как вода в бочке...

Нет, болтаться они не будут.

[Fedor 1 597]

Цитата

Fedor всегда советует считать треугольником как гидростатику

Штатный подход в механике грунтов :)

[karachun 2 038]

14 часов назад, Fedor сказал:

Штатный подход в механике грунтов :)

А внутреннее трение можно игнорировать?

[Fedor 1 597]

Думаю в условиях вибрации можно. Уйдет в запас. Ну или можно учесть как в механике грунтов делают.   

[ДОБРЯК 602]

1 час назад, karachun сказал:

А внутреннее трение можно игнорировать?

У вас статическая задача. Определитесь с нагрузкой. 

Массу на ускорение умножаете и получаете нагрузку.

 

[статист 608]

@karachun , если сыпучие среды, то к Блехману. Посмотрите вибрации в технике т.4 стр. 78-98. В частности на стр. 95, может Ваш случай распределения трения (хотя не уверен, я в этой теме плаваю).

Также попадалось такое в прикрепленной книжке на стр 90

 

Здесь A, как я понял амплитуда перемещений.

 

Блехман И.И., Что может вибрация О вибрационной механике и вибрационной технике (1988).pdf

Изменено 21 июня 2021 пользователем статист

[karachun 2 038]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

У вас статическая задача

да, статическая. Но при езже кузов постоянно испытывает вибрацию, влиянием которой на НДС напрямую мы можем пренебречь но вот на поведение сыпучих грузов эти колебания влияют.

 

@статист спасибо, почитаю

[ДОБРЯК 602]

14 минут назад, karachun сказал:

да, статическая. Но при езже кузов постоянно испытывает вибрацию, влиянием которой на НДС напрямую мы можем пренебречь но вот на поведение сыпучих грузов эти колебания влияют.

Вертикальные нагрузки влияют на поведение сыпучих грузов. Но тогда моделируйте автомобиль с упругой подвеской с мостами с резиной. 

В качестве нагрузки задайте профиль дороги и с какой скоростью двигается автомобиль по этому профилю. И определяйте как эти колебания влияют на поведение сыпучих грузов.

 

[karachun 2 038]

@ДОБРЯК Ага, и каждое зернышко моделировать отдельным телом

В общем ничего нового, ничего полезного вы не рассказали, только очевидные вещи.

Изменено 21 июня 2021 пользователем karachun

[ДОБРЯК 602]

19.06.2021 в 14:45, karachun сказал:

На сам кузов действует сила тяжести и ускорения при движении (разгон-торможение, повороты).

Первоначальный вопрос был другой. Вы покажите ТЗ тогда станет понятным что вы считаете.

У вас ТЗ меняется. 

3 минуты назад, karachun сказал:

В общем ничего нового, ничего полезного вы не рассказали, только очевидные вещи.

Тогда в чем был вопрос. Как зернышки считать при жесткой подвеске.

Вы расчетчик. Какую модель сделаете, какую нагрузку зададите такие результаты и получите.

[karachun 2 038]

Только что, ДОБРЯК сказал:

Первоначальный вопрос был другой.

Вопрос не изменялся. Воздействие сыпучего груза на стенки кузова грузового автомобиля. Чтобы было проще - можем даже забыть о разгоне-торможении и оставить только равномерное прямолинейное движение. Но движение не по математическому пространству а по реальным дорогом среднего качества. Достаточного чтобы груз вибрировал но недостаточного чтобы напрямую влиять на НДС.

 

1 минуту назад, ДОБРЯК сказал:

Вы покажите ТЗ

Может вам еще и контакты заказчика предоставить?

[ДОБРЯК 602]

28 минут назад, karachun сказал:

да, статическая.

Но это было классно. При статической нагрузке учитывать вибрацию на сыпучий груз.

 

[karachun 2 038]

@статист меня понял и @Fedor тоже понял что я имею в виду и @AlexKaz

@ДОБРЯК один вы делаете вид что не понимаете о чем речь.

[Jesse 958]

мета Аляма (для полной цистерны). ничего сверхъестественного: берём самый опасный случай торможения с заданным ускорением, учитываем дополнительное "гидродинамическое" давление (и направление с учётом ускорения торможения), массу "жидкости" размазываем. Хорошее первое приближение.

[karachun 2 038]

Только что, ДОБРЯК сказал:

Но это было классно. При статической нагрузке учитывать вибрацию на сыпучий груз

А где вы видите противоречие.

Например на силосе может стоять вибратор который облегчает процесс высыпания груза но на НДС он влияет незначительно

 

А вот на само поведение груза он может повлиять сильно, например от вибрации частицы перекатываются по стенкам и трение о стенки снижается на порядок и уже от этого меняется НДС.

[ДОБРЯК 602]

1 минуту назад, Jesse сказал:

берём самый опасный случай торможения с заданным ускорением

@Jesse нет уже никакого торможения и поворотов нет. Забудьте. ТЗ уже изменилось.

4 минуты назад, karachun сказал:

можем даже забыть о разгоне-торможении

[karachun 2 038]

2 минуты назад, Jesse сказал:

мета Аляма (для полной цистерны). ничего сверхъестественного: берём самый опасный случай торможения с заданным ускорением, учитываем дополнительное "гидродинамическое" давление (и направление с учётом ускорения торможения), массу "жидкости" размазываем. Хорошее первое приближение.

Да, я такое уже делал, для цистерны. Думаю попробую еще и по гидростатике а потом возьму худший случай между гидростатикой и массой размазанной по стенкам.

Только что, ДОБРЯК сказал:

нет уже никакого торможения и поворотов нет. Забудьте. ТЗ уже изменилось

А в чем разница между ускорением торможения и ускорением свободного падения, если мы их принимаем постоянными по времени?