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).

[soklakov 1 475]

6 часов назад, AlexKL сказал:

Сейчас копаем EDEM и связь его с ADAMS для моделирования влияния сыпучего груза на движение самосвала  

вспомнилось, как на конференции Ansys in Automotive Design в Германии какой-то товарищ из MAN выступал с сообщением примерно следующего содержания:

средства моделирования все круче, и вот я уже могу прогнать детальную модель своего грузовика по дороге со случайным набором выбоин.

и гнать его достаточно долго или достаточно много раз, чтобы на выходе после статистической обработки результатов делать выводы о годности конструкции...

но...

нужно не это.

а нужны простые, быстрые и эффективные методики определения достаточно жесткости кузова... типа приложить три ускорения и сделать заключение.

7 часов назад, AlexKL сказал:

В молодости сыпучий груз в кузове самосвала задавал как гидростатическую нагрузку (по треугольнику).

"Никто жаловаться не приходил" (с) :-) 

именно)

[Jesse 958]

54 минуты назад, soklakov сказал:

именно)

ну не знаю.. вон, в видео показали, что по крайней мере в случае высоких колонных аппаратов с соответствующим сыпучим содержимым нагрузки на стенки обечайки намного больше, чем в случае наполнения жидкостью ..

Интересно, может в нормативах это дело оговаривается? Ну, типа считать как обычную гидростатику с каким-то коэф-ом больше единицы (для определения прочности/толщины обечайки)?

[ДОБРЯК 602]

6 часов назад, Jesse сказал:

ну не знаю.. вон, в видео показали, что по крайней мере в случае высоких колонных аппаратов с соответствующим сыпучим содержимым нагрузки на стенки обечайки намного больше, чем в случае наполнения жидкостью ..

Автор видео не сказал почему высокое зернохранилище теряет устойчивость. И как определить эту нагрузку. Когда-то занимался такими расчетами.

А по поводу кузова. Его проектируют с большим запасом прочности в линейной зоне. Никто же не будет насыпать песок в кузов 5 часов. И не только песок будут перевозить и большие камни будут грузить (бросать) в большой высоты.. 

[Jesse 958]

7 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Автор видео не сказал почему высокое зернохранилище теряет устойчивость. И как определить эту нагрузку. Когда-то занимался такими расчетами.

но он рассказал, что действуют большие сдвигающие усилия на стенки вдоль оси

[ДОБРЯК 602]

1 час назад, Jesse сказал:

но он рассказал, что действуют большие сдвигающие усилия на стенки вдоль оси

Он не сказал как их вычислять эти большие) усилия. И для этого не нужно моделировать каждое зернышко отдельно.  И эта нагрузка опасна только для очень высоких зернохранилищ.

И при расчете кузова автомобиля ее можно не учитывать.

[статист 608]

Посмотрел видео @Jesse, тут осенило. Ни на что не претендую, просто предположение.

 

 

[Jesse 958]

кстати да. на первых порах можно свести к какому-либо частному, возможно даже самому опасному случаю, и просчитать на него с запасом.

заодно и устойчивость стенок прикинуть, зная максимально возможное усилие, сжимающее стенки вдоль оси. Хотя в задаче с кузовом не обязательно, конечно: тут горизонтальный по сути сосуд, горизонтальные ускорения

[soklakov 1 475]

23 часа назад, Jesse сказал:

ну не знаю.. вон, в видео показали, что по крайней мере в случае высоких колонных аппаратов с соответствующим сыпучим содержимым нагрузки на стенки обечайки намного больше, чем в случае наполнения жидкостью ..

позвольте не пересматривать видео: намного - это сколько?

3 часа назад, Jesse сказал:

возможно даже самому опасному случаю,

запас двойка?)))

[Jesse 958]

17 минут назад, soklakov сказал:

позвольте не пересматривать видео: намного - это сколько?

в видео поведали лишь о качественной оценке, не о количественной..))

[soklakov 1 475]

2 минуты назад, Jesse сказал:

в видео поведали лишь о качественной оценке, не о количественной..))

так нечестно)

 

[ДОБРЯК 602]

7 часов назад, Jesse сказал:

в видео поведали лишь о качественной оценке, не о количественной..

Поведали и о количественной оценке. Автор видео построил график и поведал, что с какого-то момента вес песка увеличивается а сила на поршень нет. Значит вертикальная сила на стенки сильно увеличивается. И значит нужно считать потерю устойчивости. Но с какого момента вертикальная сила на стенки сильно увеличивается и как вычислить эту силу он не сказал.

@Jesse вы определите эту силу и посчитайте потерю устойчивости кузова...

Изменено 24 июля 2021 пользователем ДОБРЯК

[Fedor 1 597]

Добряк может порадоваться, не он один рисует векторное давление под углом к поверхности :)

Цитата

Значит вертикальная сила на стенки сильно увеличивается. И значит нужно считать потерю устойчивости.

Сила трения направлена всегда против возможного движения, то есть вверх :)

Изменено 24 июля 2021 пользователем Fedor

[ДОБРЯК 602]

48 минут назад, Fedor сказал:

Добряк может порадоваться, не он один рисует векторное давление под углом к поверхности

Это вы радуете всех скалярным собственным весом песка. И тем что сила трения уменьшает собственный вес песка...

[Fedor 1 597]

Скалярная плотность, а не удельный вес вообще-то :)

[ДОБРЯК 602]

13 минут назад, Fedor сказал:

Скалярная плотность, а не удельный вес вообще-то :)

Новый сериал от @Fedor . Как сила трения уменьшает скалярный собственный вес.

С элементами математического юмора. С нетерпением жду новую серию.

1 час назад, Fedor сказал:

Добряк может порадоваться, не он один рисует векторное давление под углом к поверхности

Никто Федор не понимает, что вам завещал Паскаль и Коши. Но это вы в очередной раз объясните в следующей серии уже нового сериала про скалярный собственный вес песка, гравия и ....

[Fedor 1 597]

Бывает, что люди не понимают разницы между весом и массой. Видно в школе проспали на уроках  физики :)

[ДОБРЯК 602]

21 минуту назад, Fedor сказал:

Бывает, что люди не понимают разницы между весом и массой

@Fedor  что вы пытаетесь доказать себе в новой серии бесконечного сериала? Вы пытаетесь доказать мне что я не знаю разницы между весом и массой. 

С какого-то момента я пропускаю ваши сообщения. Вы уже любую глупость можете написать и с завидным упрямством ее доказывать себе.

 

Но то что сила трения уменьшает силу веса это вы мощно завернули.

Так как вычислить силу для расчета потери устойчивости?

[Fedor 1 597]

Не я, а автор ролика... :)   

Если надуете шарик или презерватив, то убедитесь,  что его жесткость на устойчивость увеличивается :) 

[soklakov 1 475]

24.07.2021 в 10:17, Fedor сказал:

Сила трения направлена всегда против возможного движения, то есть вверх :)

для наклонной стенки под сыпучим материалом - возможное движение не вниз, а по касательной к стенке. не?

[Fedor 1 597]

Конечно, но все равно вверх в горку  :)