Как найти ось жесткости /нейтральную ось?

[de1ay 2]

Доброго времени суток. У меня имеется сечение крыла летательного аппарата. Для определенных нужд необходимо определить положение оси жесткости этого сечения. Когда искал информацию в интернете, понял, что есть определенные расхождения в понимании/применении подобных терминов, поэтому уточню. Я имею в виду ось сечения относительно которой EJ над осью будет равен EJ под осью (сечение не симметрично). Руками это считать довольно затруднительно. Учитывая количество сечений, для которых нужно сделать расчет, ручные вычисления вообще теряют смысл. Точно знаю, что место положения этой оси можно определить/вывести в ansys. Может кто-то сталкивался с данной задачей и понимает, о чем я говорю - подскажите, как это сделать. 

P.S. строго не судить, задача для меня не профильная. Могу плавать в теме. Заранее спасибо

[Fedor 1 597]

Заполнить внутренность сечения каким-то условным материалом с модулем упругости в десяток тысяч или сотню тысяч раз меньшим чем материал крыла решить при обычных нагрузках и посмотреть где в условном материале нулевые напряжения  :) 

[de1ay 2]

А что вы подразумеваете под "обычными нагрузками"?

[Fedor 1 597]

Это вопрос газодинамики. Лопатки, крылья настолько изучены, что не должно быть проблем . Вы наверное имеете ввиду изгиб.  так что можете просто приложить на конце балки усилие в нужном направлении то есть том в котором жесткость крыла наименьшая. 

"EJ" если E постоянная то на нее можно сократить и просто искать главные оси сечения. А это в ансисе делается насколько помню .  В сопромате вроде было как искать координаты главных осей 

Вот вроде есть описание 

[de1ay 2]

Проблема в том, что сечение состоит из внешней части и внутренней. И у них материал отличается, соответственно, отличается E. По всей внешней части E=const и по всей внутренней E=const, но вот Eвнешн не равно Eвнутр. Вроде при известных характеристиках материалов и при известной геометрии Ансис не должен испытывать проблем. 

[Fedor 1 597]

Надо вчитываться с хелпы для случая с разными модулями. Или можно вычислить для внутреннего и для внешнего отдельно и потом попробовать сложить жесткости. Там же интегралы и такое вроде не противоречит.

[ДОБРЯК 602]

54 минуты назад, de1ay сказал:

Проблема в том, что сечение состоит из внешней части и внутренней. И у них материал отличается, соответственно, отличается E. По всей внешней части E=const и по всей внутренней E=const, но вот Eвнешн не равно Eвнутр.

Вы покажите геометрию этого сечения, чтобы было понятно о чем речь...

33 минуты назад, Fedor сказал:

Или можно вычислить для внутреннего и для внешнего отдельно и потом попробовать сложить жесткости.

Вы же предложили вычислить главные  центральные оси. 

И через 2 часа предлагаете сложить жесткости...

Изменено 12 июля 2021 пользователем ДОБРЯК

[de1ay 2]

49 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вы покажите геометрию этого сечения, чтобы было понятно о чем речь...

С этим есть определенная сложность, скажем так - коммерческая тайна. ОЧень приближенно изобразил что-то в painte. На рисунке видим сечение крыла. Розовая часть (её я в сообщениях выше называл внешней) - из одного материала, зеленая (соответственно, внутренняя) - из другого. Сечение не симметрично. 

 

Хотелось бы решить эту задачу силами ансиса (еще из доступного ПО есть solidworks и компас, так что если по ним будут какие-то мысли, то тоже приемлемо :) ). ПРоблема в том, что сейчас нагрузок нет, то есть решение предполагается чисто на основе EJ и геометрии. Казалось, что на одном из форумов писали о возможности подобного именно в ансис, но найти, к сожалению, не могу. Буду благодарен, если есть чем помочь:)

[ДОБРЯК 602]

9 минут назад, de1ay сказал:

ОЧень приближенно изобразил что-то в painte. На рисунке видим сечение крыла.

Этого достаточно. 

Если предположить что Е равны - это главные центральные оси?

[AlexKaz 1 821]

11 часов назад, de1ay сказал:

оси жесткости

Вообще-то ось жёсткости - ось, относительно которой крыло не закручивает если на неё приложить нагрузку. Находится элементарно тупо последовательно приложением точечной нагрузки в разных положениях на крыле. Здесь любой софт подойдёт, а не только ансис и св.

 

Подробности найдёте у практиков на форуме reaa.ru

https://www.google.com/search?q=reaa+ось+жёсткости

Есть ещё оценка по сопромату, если сечение неизменно по длине. Для этого см. сопромат.

Изменено 12 июля 2021 пользователем AlexKaz

[forums.sis 46]

Думаю тут довольно точно может подсказать @Orchestra2603

[de1ay 2]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Этого достаточно. 

Если предположить что Е равны - это главные центральные оси?

Они не равны. Это факт)

[ДОБРЯК 602]

12 минут назад, de1ay сказал:

Они не равны. Это факт)

Будем считать что вы не поняли вопроса...

У вас два сечения вложены в одно. И характеристики сечения не зависят от модуля упругости.

Цитата

Ось жесткости

линия приложения внутренних сил упругости в конструкции частей самолета (крыло, оперение, корпус и др.), по отношению к которой под действием внешних сил возникают напряжения изгиба (но не кручения).

И как решается ваша задача Вам уже объяснили.

 

[udlexx 199]

2 часа назад, de1ay сказал:

Они не равны. Это факт)

Сразу предупрежу Вас, прежде чем слушать этого господина под ником начинающимся на Д, ознакомьтесь с его сообщениями на всем форуме, вы поймете, что тратить на него время смысла нет.

[ДОБРЯК 602]

8 минут назад, udlexx сказал:

Сразу предупрежу Вас, прежде чем слушать этого господина под ником начинающимся на Д, ознакомьтесь с его сообщениями на всем форуме, вы поймете, что тратить на него время смысла нет.

Вы даже сами не поняли что предложили ТСу потратить огромное количество времени чтобы прочитать мои сообщения на всем форуме.

 

[udlexx 199]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Вы даже сами не поняли что предложили ТСу потратить огромное количество времени чтобы прочитать мои сообщения на всем форуме.

Там достаточно будет и 10 минут, чтобы понять ЧТО ты такое. А я так и буду продолжать обращать внимание на твою персону во всех новых темах, чтоб народ сразу понимал с кем общается, это теперь моя миссия)

[ДОБРЯК 602]

@udlexx не нужно тыкать. И я уже вам об этом говорил.

Вы по теме ничего полезного не сказали. А тема интересная.

Если сами не успокоитесь я позову администратора. Вы любую тему превращаете в помойку. Это ваша миссия.

[Борман 2 375]

@ДОБРЯК

Ты еще не свалил куда подальше?

Ну ничего, подождем.

[udlexx 199]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

не нужно тыкать. И я уже вам об этом говорил.

ты на мои сообщения не реагируй, они не для тебя, а для топикстартеров, которые тебя не знают, я просто экономлю их время на общение с тобой заранее)

[AlexArt 277]

6 часов назад, AlexKaz сказал:

Есть ещё оценка по сопромату, если сечение неизменно по длине. Для этого см. сопромат.

Имхо, тут без численных методов для сложной геометрии задача не решаема: надо интегрировать касательные напряжения с нелинейной зависимостью.

6 часов назад, AlexKaz сказал:

Находится элементарно тупо последовательно приложением точечной нагрузки в разных положениях на крыле. Здесь любой софт подойдёт, а не только ансис и св.

Ну не помню есть ли в APDL инструмент экстраполяции/интерполяции/оптимизации, но в Workbench'е точно есть. Это значительно ускоряет поиск решения. Хотя... задачка то простая, можно и тупо в лоб 100 точек задать...