Определение зоны анализа напряжений вне концентратора (штуцер/обечайка)

[кино84 32]

Добрый день, уважаемые коллеги. Прошу помочь со след. вопросом. Опишу. Имеется оболочечная модель штуцера и обечайки. Модель нагружаем давлением и смотрим напряжения. Как известно в углу вылезает концентратор, величина которого часто зашкаливает. А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно. Имею в виду, чтобы не учитывать этот самый концентратор. На вложенной картинке я изобразил искомое расстояние. Читал и ASME BPVC 2019 Section VIII-2  и  WRC Bulletin 429, но там очень много информации и быстро найти ответ не получается (если он вообще есть). Полагаю, что у здешних умных голов имеется такой опыт. Прошу пожалуйста поделиться знаниями.

 

Изменено 14 апреля 2022 пользователем кино84
не отобразился текст

[статист 609]

6 часов назад, kolo666 сказал:

и что он даст? сварку солидами моделить? вообще путь в никуда, напряжения мусор. Если изучали метод Hot Spot, то там солиды используют с целью точнее жёсткость учесть. Не зря же отступают, в самих солидах никто не смотрит. 

 

И вообще странная идея чтобы тупо оценить общую прочность пластин фигачить в каждом Т-образном соединении сабмодель.

Да делают вроде так для различных случаев. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0020740319334137

 

В ансисе ничего сложного, только артефакты могут вылезти, надо аккуратно сопрягать

https://simutechgroup.com/step-by-step-guide-for-2d-to-3d-submodeling/

 

Можно сразу отдельно штуцер твердым телом сделать и сопрячь с оболочкой и без субмоделинга.

https://abaqus-docs.mit.edu/2017/English/SIMACAEEXARefMap/simaexa-c-shellsolidpipe.htm

 

Но я не уверен, что по одно точке оболочечной модели можно определить напряжения в скруглении у штуцера. Надо в AMSE найти, как они это используют. Будем ждать комментария @кино84 когда он проштудирует эти 800 стр.

[ДОБРЯК 603]

22 минуты назад, статист сказал:

В ансисе ничего сложного, только артефакты могут вылезти, надо аккуратно сопрягать

Дело не в удобстве и не в сервисе. Для субмодели задаются неправильные граничные условия. Поэтому напряжения на выходе не могут быть правильными.

[kolo666 253]

2 часа назад, AlexKaz сказал:

Из мкэ находится напряжения в стыке без скруглений, фасок и т.п.

не смущает что напряжения в месте пересечения пластин это мусор? 

Изменено 16 апреля 2022 пользователем kolo666

[kolo666 253]

47 минут назад, статист сказал:

Да делают вроде так для различных случаев. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0020740319334137

 

В ансисе ничего сложного, только артефакты могут вылезти, надо аккуратно сопрягать

https://simutechgroup.com/step-by-step-guide-for-2d-to-3d-submodeling/

 

Можно сразу отдельно штуцер твердым телом сделать и сопрячь с оболочкой и без субмоделинга.

https://abaqus-docs.mit.edu/2017/English/SIMACAEEXARefMap/simaexa-c-shellsolidpipe.htm

 

Но я не уверен, что по одно точке оболочечной модели можно определить напряжения в скруглении у штуцера. Надо в AMSE найти, как они это используют. Будем ждать комментария @кино84 когда он проштудирует эти 800 стр.

 

речь не про определение напряжений в скруглении, а про определение напряжений в пластинах. Предположим у тебя есть мостовой кран, который весь состоит из пластин и нужно оценить общую прочность. Ты делаешь пластирчатую КЭМ и получаешь максимальные напряжения в месте пересечения пластин. Ты начинаешь смотреть в этих местах сходимость по сетке, она есть, но значения такие, что ты хватаешься за голову и увеличиваешь толщины пластин в два раза. Это неправильно, потому что напряжения в этих этих местах мусор, потому что пластинчатая КЭМ в этих местах не описывает корректно геометрию стыка. И вопрос в том, а где смотреть корректно? Очевидно там, где у тебя нет скругления, нет сварки. То есть 1/2T+катет. Если нужно считать местную прочность, то для скругления просто сабмоделинг, и подбираешь радиус чтобы норм было, либо если сварка то Hot Spot. 

 

когда есть скругление, тут все очевидно и понятно, делаешь сабмодель и мелчишь до сеточной сходимости, потому что скругление в КЭМ достаточно точно описывает геометрию реального объекта. 

 

когда есть сварка, то никакими солидами ты её не опишешь корректно для определения напряжений. Модель сварного шва может очень сильно отличается от шва в реальности. Поэтому и придумали Hot Spot с 1985 года, чтобы брать напряжения в тех местах, где КЭМ точно описывает геометрию, а потом экстраполировать эти значения на сварной шов. 

 

 

49 минут назад, статист сказал:

В ансисе ничего сложного, только артефакты могут вылезти, надо аккуратно сопрягать

артефакты скорее всего потому что в ансисе переносят перемещения, а значит на узлы накладываются жёсткие ограничения. 

 

второй метод это перенос сил, там артфектов не возникает. 

 

третий метод комбо, стандарт аирбас, перемещения плюс силы. 

Изменено 16 апреля 2022 пользователем kolo666

[статист 609]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Дело не в удобстве и не в сервисе. Для субмодели задаются неправильные граничные условия. Поэтому напряжения на выходе не могут быть правильными.

Поясните поподробнее.

 

56 минут назад, kolo666 сказал:

когда есть сварка, то никакими солидами ты её не опишешь корректно для определения напряжений. Модель сварного шва может очень сильно отличается от шва в реальности. Поэтому и придумали Hot Spot с 1985 года, чтобы брать напряжения в тех местах, где КЭМ точно описывает геометрию, а потом экстраполировать эти значения на сварной шов.

В Hot Spot берется две точки и проводят по ним экстраполяцию, а товарищи из Predictive Engineering предлагают взять одну точку. Это меня и смущает. Если это есть в ASME, ок, вопросов нет, тогда это подтверждается многолетней практикой. Но пока выдержку из ASME не привели.

[kolo666 253]

41 минуту назад, статист сказал:

В Hot Spot берется две точки и проводят по ним экстраполяцию, а товарищи из Predictive Engineering предлагают взять одну точку. Это меня и смущает

я же объяснил, что это абсолютно разные вещи. То о чем говорит Predictive не имеет никакого отношения к Hot Spot

[статист 609]

16 минут назад, kolo666 сказал:

я же объяснил, что это абсолютно разные вещи. То о чем говорит Predictive не имеет никакого отношения к Hot Spot

Ну в общем ждем, что скажет @кино84 . Найдет это в ASME, вот и спора не будет.

 

[AlexKaz 1 822]

3 часа назад, kolo666 сказал:

не смущает что напряжения в месте пересечения пластин это мусор? 

а что есть точнее?

[LazyBitch 275]

16.04.2022 в 15:16, статист сказал:

Найдет это в ASME, вот и спора не будет.

там на самом деле не всё так однозначно, и оно носит рекомендательный характер.
Смотрите NONMANDATORY APPENDIX L LINEARIZATION OF STRESS RESULTS FOR STRESS CLASSIFICATION.
При моделировании пластинками они предлагают моделить сам шов наклонной пластинкой и вычислять напряжения по границе сплавления.
 

Изменено 17 апреля 2022 пользователем LazyBitch

[AlexArt 278]

16.04.2022 в 10:09, AlexKaz сказал:

Не умножать, а делить.

Из мкэ находится напряжения в стыке без скруглений, фасок и т.п.

По КД находится вид и форма скругления, фаски, катета шва и т.п. с конкретными цифрами.

Из Петерсона, ТУ, сопромата и т.п. находится к-т концентрации для данного стыка с учётом формы скругления и т.п.

Напряжение из мкэ делится на к-т к-ции -> получаем некое пороговое напряжение.

Вокруш стыка осматривается зона, где мкэ даёт значения напряжений выше предыдущего пункта.

Или я что-то не понял. Или это ложный алгоритм. Я бы сказал, что это бред?

16.04.2022 в 13:16, kolo666 сказал:

когда есть сварка, то никакими солидами ты её не опишешь корректно для определения напряжений. Модель сварного шва может очень сильно отличается от шва в реальности

Тоже неверно. Если технология соблюдена, то геометрия описывается полностью и соответственно МКЭ - верен.

[статист 609]

9 часов назад, LazyBitch сказал:

там на самом деле не всё так однозначно, и оно носит рекомендательный характер.
Смотрите NONMANDATORY APPENDIX L LINEARIZATION OF STRESS RESULTS FOR STRESS CLASSIFICATION.
При моделировании пластинками они предлагают моделить сам шов наклонной пластинкой и вычислять напряжения по границе сплавления.
 

Вот подозревал, что не все так просто. @LazyBitch , спасибо.

 

1 час назад, AlexArt сказал:

Или я что-то не понял. Или это ложный алгоритм. Я бы сказал, что это бред?

Тоже неверно. Если технология соблюдена, то геометрия описывается полностью и соответственно МКЭ - верен.

Ой, это тема такая, опасная. Можно начать долго обсуждать как дядя Вася с бодуна начал соблюдать все технологии. Лично я на статику считаю солидами, беру с запасом и не вижу беды.

Изменено 18 апреля 2022 пользователем статист

[kolo666 253]

3 часа назад, AlexArt сказал:

Тоже неверно. Если технология соблюдена, то геометрия описывается полностью и соответственно МКЭ - верен.

нуну) международный институт сварки считает иначе.

[LazyBitch 275]

1 минуту назад, kolo666 сказал:

нуну) международный институт сварки считает иначе.

значит, их нужно распустить.

Посмотрите ГОСТ Р ИСО 17637-2014, при строгом техническом контроле за производством работ никаких отклонений быть не может. И мне доводилось видеть своими глазами, как этом бывает в жизни.

[AlexArt 278]

1 минуту назад, kolo666 сказал:

нуну) международный институт сварки считает иначе.

Да, да, сварка это священное таинство доступное избранным. И что получается - никому не ведомо.

[LazyBitch 275]

Для сведения, бог сварки и законодатель мировой моды в этом деле. Никакие международные институты нам не указ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Патон,_Евгений_Оскарович

[Fedor 1 597]

Цитата

А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно

В сопромате для балок 1.5-2 толщины балки влияния угла.  Думаю подобное и здесь. Ну и можно расстояние оценить на модели. Разлагая нулевую нагрузку на двух соседних углах так чтобы главный вектор и главный момент были нулевыми. Так можно оценить принцип Сен-Венана http://www.pinega3.narod.ru/mg/mg.htm   где-то в конце описывал :) 

[kolo666 253]

5 часов назад, AlexArt сказал:

И что получается - никому не ведомо.

ошибаешься, всем ведомо кроме тебя - Comparison of hot spot stress evaluation methods for welded structures - ScienceDirect

 

5 часов назад, LazyBitch сказал:

значит, их нужно распустить.

 

5 часов назад, LazyBitch сказал:

Никакие международные институты нам не указ.

Ясно-понятно, поржали)

 

5 часов назад, LazyBitch сказал:

Посмотрите ГОСТ Р ИСО 17637-2014

не нашел ни одного слова про расчет сварки мкэ.

5 часов назад, LazyBitch сказал:

Для сведения, бог сварки и законодатель мировой моды в этом деле. Никакие международные институты нам не указ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Патон,_Евгений_Оскарович

садись пять)

[AlexArt 278]

55 минут назад, kolo666 сказал:

ошибаешься, всем ведомо кроме тебя - Comparison of hot spot stress evaluation methods for welded structures - ScienceDirect

Цитата

Nominal stresses are those stresses derived from simple beam models or from Finite Element Method (FEM) based coarse mesh models.

Мне дальше есть смысл читать?

Я конечно завтра на работе почитаю. Но беглый взгляд пока говорит о том, что давайте сделаем грубый расчет и из него вычислим точно.

[kolo666 253]

26 минут назад, AlexArt сказал:

Мне дальше есть смысл читать?

Судя по таким выводам ..

 

27 минут назад, AlexArt сказал:

Но беглый взгляд пока говорит о том, что давайте сделаем грубый расчет и из него вычислим точно

..лично тебе, смысла читать нет) 

[AlexKaz 1 822]

20 часов назад, AlexArt сказал:

Я бы сказал, что это бред?

Ну, фекаломёты разрядились. Теперь можно и моск включать. У Вас есть лучший вариант или разрабы "методов, теорий и ОСТ-ГОСТ-СНИП-ASTM" еtc. мыслят иначе? =) Очень сомневаюсь....

16 часов назад, LazyBitch сказал:

при строгом техническом контроле за производством работ никаких отклонений быть не может. И мне доводилось видеть своими глазами, как этом бывает в жизни.

А какие у Вас допуски? +- миллиметр? С микронами дело видимо не имели...

|

Пластику в МКЭ видимо сам Писаренко с Патоном лично мешают врубить. Уровень напряжений скачет у них до бесконечности...