Перейти к публикации

Пластина на кольце


Рекомендованные сообщения

Есть методы испытаний на двухосный изгиб: кольца и шара или кольца и кольца. Кладут на большое кольцо пластину и давят по центру шариком или маленьким колечком. В основном метод применяется для хрупких материалов (стекла, керамики), но бывает полезен и в других случаях:

image.png

 

 

Естественно, захотелось попробовать. Для начала решил в солиде прикинуть, какие выходят напряжения сравнительно с известными результами испытаний на трёхточечный изгиб. И, естественно, тут же заклинило. Опять в трёх соснах заблудился. Крутанул колечко диаметром 40, сделал жёстким, зафиксировал. Положил пластинку миллиметровую диаметром 60, назначил материал. По центру на площадочку D0,5 приложил нагрузку - скажем, 100 Н. Глобальный контакт - нет проникновения. И упёрся в ограничения. Какие следует задать Fixtures, чтоб пластинка изгибалась с проскальзыванием, но без прокручивания и без боковых подвижек? Всё перепробовал, включая симметрию. Ничего не помогает. Или расчёт слетает (хотя назначал и большие перемещения, и повышенную точность и проблемный солвер), или ерунда на выходе. Подскажите, пожалуйста, верный ход!

 

image.png 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
26 minutes ago, karachun said:

В такой постановке все считается. @ak762 свидетель.

и в 2Д осесимметричной тоже

image.png

5 minutes ago, karachun said:

Можно посмотреть результаты осесимметричной задачи. Там по умолчанию компоненты в цилиндрической системе

чего то не наблюдаются круговые напряжения на краях образца в 2Д осесимметричной

 

image.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
08.08.2021 в 11:43, Degen1103 сказал:

ОК большое спасибо, постараюсь разобраться, хотя для анизотропных пластин плоское приближение, очевидно, не годится. А в мечтах ещё была и потеря устойчивости сферического сегмента :)

вы опять бежите вперёд паровоза: для начала с креплениями разберитесь (Заповедь №1 священных заповедей расчетчика)

ЗАПОВЕДИ РАСЧЕТЧИКА.jpg

 

Посчитал тремя способами: 2Д осесимметрия, оболочками без симметрии, и тетрами без симметрии. Кольцо смоделировал жёстким телом (т.к. в 2Д осесимметрии treat as а rigid body недоступно, то задал мат-л с модулем Юнга в 100 раз больше). Везде точечная сила. Везде прямой решатель. Контакт узел-поверхность, без наворотов. На оболочках и тетрах ограничивал только вращательную ст. своб. отн-но оси вращения на пластинке. Размеры взял из под балды, т.к. ТС не соизволил ими поделиться :smile:
Из-за использования точечной силы вылезают такие бяки и сингулярности,
бяккка.jpg
поэтому решил оценивать не по перемещениям, а "по красноте". Во всех трёх случаях получились идентичные эпюры (везде одинаково ограничил шкалу на 55 МПа, слева направо 2Д, обол и тетры)
2D.jpgобол.jpgтетры.jpg

 

NnXfq.gif
NnXkA.gif

NnXqY.gif

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

и тетрах ограничивал только вращательную ст. своб.

На объемных элементах это не работает. Так что можно считать что пластина тетрами посчиталась без дополнительных закреплений.

1 час назад, ak762 сказал:

а где трещины по краям?

Может для этого нужно гнуть тонкую пластину.

Так интуиция говорит что если попытаться выштамповать кастрюлю из листа за один заход и не прижимать свободную часть листа сверху то она потеряет устойчивость и скукожится.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 minutes ago, karachun said:

Может для этого нужно гнуть тонкую пластину.

Так интуиция говорит что если попытаться выштамповать кастрюлю из листа за один заход и не прижимать свободную часть листа сверху то она потеряет устойчивость и скукожится.

интуиция вас не обманывает, при глубокой вытяжке листового металла по краям обычно гофры идут

на вашей модели в цилиндрической координатной системе просматриваются напряжения, возникающие на краях образца

но я не уверен в выборе правильной координатной системы, есть пробелы в теории, поэтому кто бы подсказал верно ли выбрал

 

 

image.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, ak762 сказал:

а где трещины по краям?

Я на такое не подписывался ..)

 

1 час назад, karachun сказал:

На объемных элементах это не работает. Так что можно считать что пластина тетрами посчиталась без дополнительных закреплений

Да, неверно выразился: в цилиндрической СК запретил перемещения окружные..) 

Чисто для стабилизации. Вообще, полную модель посчитал только лишь из-за того, что у него там какие-то проблемы с креплениями были, дай думаю поборю их. А их нет. Максимум когда тесты делал - сравнивал крепления пауком и в цилиндрической СК - там понадобилось поменять решатель для расчета с пауком, вылетала ошибка об неуравновешенности системы ..

 

З.ы.: ща вот думаю , более грамотно было б сравнить суммарную энергию деформации на трех расчетах, чем красноту ..)

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не знаю, откуда трещины по краям взялись. Хрупкие материалы, естественно, по центру лопаются :)

выява.png

...а карбон в алюминии - продавливается.

выява.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Degen1103 сказал:

Хрупкие материалы, естественно, по центру лопаются

ну правильно, там ведь наибольшие нормальные напряжения возникают..:smile:

 

14 часов назад, Jesse сказал:

сравнить суммарную энергию деформации на трех расчетах

Полная энергия на шеллах и тетрах почти совпадает.

энергия тетры.jpgэнергия шелл.jpg

 

В расчете с осесимметрией надо на длину окружности умножить, и тоже совпадает (R=30, h=1 у меня)

2Д.jpg

15 часов назад, ak762 сказал:

на вашей модели в цилиндрической координатной системе просматриваются напряжения, возникающие на краях образца

вы смотрите касательные напряжения сдвига для квадратной пластинки в цилиндрической СК. А теперь подумайте, удобно ли это..:smile:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

55 minutes ago, Jesse said:

Полная энергия на шеллах и тетрах почти совпадает.

эти картинки из *.out фала,?

 

1 hour ago, Jesse said:

А теперь подумайте, удобно ли это..

On 8/9/2021 at 8:32 AM, karachun said:
On 8/9/2021 at 7:46 AM, Degen1103 said:

Ну не знаю, ничего вроде такого не насчитывается...

Надо материал ориентировать по цилиндрической координатной системе

 

какие будут ваши предложения?

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
32 минуты назад, ak762 сказал:

ти картинки из *.out фала,?

агась

 

32 минуты назад, ak762 сказал:
09.08.2021 в 09:32, karachun сказал:

Надо материал ориентировать по цилиндрической координатной системе

 

какие будут ваши предложения?

не вижу связи анизотропного материала и напряжений в цилиндрической СК. МИзес он и в Африке Мизес

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну, в общем, ничего хорошего с поверхностями и композитными оболочками у меня не выходит.

Вот, допустим, 2 слоя ортотропного материала, модуль "по основе" 40 ГПа, "по утку" - 1 ГПа всего, чтоб заметней была разница:

выява.png

По-разному пытался симметрию назначить, но более-менее правдоподобное что-то выходит, если только 2 кромочки на диске выбрать, а если ещё и кромки кольца добавить- то ерунда выходит полная.

выява.png

Ещё непонятный флажок "mirror orientatation" дополнительную путаницу вносит.

выява.png

...хотя вроде бы анизотропия в зависимости от укладки слоёв отчётливо проявляется:

выява.png

В общем, одно расстройство.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Degen1103 Не надо никакой симметрии, в солиде она плохо работает и тормозит на больших моделях. Вместо нее можно использовать Roller/Slider.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 минуту назад, karachun сказал:

Не надо никакой симметрии, в солиде она плохо работает и тормозит на больших моделях.

с другой стороны это единственный способ вывести эпюру полной модели. Иногда бывает требуется, т.к. на другом конце провода могут не понять/не принять какого фига четвертинка посчитана..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Иметь бы ещё уверенность, что анизотропная четвертинка правильно считается... Почему решение для укладки 0-45 симметричное, а не кривобокое?

выява.png

1 час назад, karachun сказал:

@Degen1103 Не надо никакой симметрии, в солиде она плохо работает и тормозит на больших моделях. Вместо нее можно использовать Roller/Slider.

 

Не получается ребро назначить слайдером, поверхность требуется... М.б. можно через справочную геометрию исхитриться?

Кстати, шведские товарищи в конце века через резинку давили диск на кольце:

 

выява.png

 

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

Иногда бывает требуется, т.к. на другом конце провода могут не понять/не принять какого фига четвертинка посчитана.

У себя в Femap я для таких целей считаю полную модель и закрепляю узлы на плоскости симметрии.

 

24 минуты назад, Degen1103 сказал:

Иметь бы ещё уверенность, что анизотропная четвертинка правильно считается...

А анизотропную четвертинку разве можно рассекать плоскостями симметрии? Разве она не будет несимметрична по направлению волокон.

 

24 минуты назад, Degen1103 сказал:

М.б. можно через справочную геометрию исхитриться?

Вечером посмотрю.

И модель скиньте, со своими свойствами композита.

Вот. Черным показано как направленны волокна у отброшенной части в реальности а красным - как при симметрии.

Image-2.png

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опс. Полную модель вроде более правдоподобно считает, и нагрузки выходят человеческие...

 

выява.png

...и быстрей, чем четвертушку с симметрией :)

Вот так закрепил - не знаю уж, правильно ли...

выява.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
45 минут назад, karachun сказал:

Вечером посмотрю.

И модель скиньте, со своими свойствами композита.

 

Не знаю я, как скинуть со свойствами. Свойства брал из туториала, только модуль по y и z сделал 1 ГПа.

выява.pngвыява.png

Модель-то простенькая, главное - слои назначить...

BoR-surf.SLDASM

Изменено пользователем Degen1103
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Degen1103 сказал:

Кстати, шведские товарищи в конце века через резинку давили диск на кольце:

 

выява.png

 

 

Вот как смотровые окна тестируют. Но они стеклянные и поверхность полированная. А через резинку давят, чтобы не дай Бог царапину сделать.

 

изображение.png

 

 

 

 

 

@Degen1103 А размеры можете прописать здесь? Радиус, толщина, радиус опоры, радиус кольца?

И как слои кладете.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, любопытно :)

 

Кольцо R5, в миделе D40, пластина D60 толщиной 1.

Два ортотропных слоя по 0,5 мм для тренировки.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 hours ago, Degen1103 said:

Вот так закрепил - не знаю уж, правильно ли...

вызывает подозрение в правильности - запрещение радиального перемещения у диска, в реальности он по краям не закреплен

хотя возможно что перемещения в радиальном направлении малы и ими можно пренебречь.

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.




×
×
  • Создать...