Проверочный статический расчет конструкции

[Student17 3]

Коллеги, всем привет!
Сразу скажу, что познания в МКЭ поверхностные, собственно, что сюда и привело.

Задача следующая: 
Провести проверочный статический расчет методом конечных элементов, в качестве решателя выбрал SolidWorks Simulation (на сколько корректно подходит для данной задачи?).
Металлоконструкция состоящая из профильной трубы, швеллеров и двутавров.
Внутри контейнера установлено оборудование общей массой 13т.
Собственно пытаюсь понять, хватит ли прочности конструкции при загруженном агрегате, если его будут поднимать домкратами либо же стропами с 4х узлов.

Деталь зафиксирована по 4м узлам жесткой заделкой (на сколько корректно данное решение?)
Приложена сила в 130000Н в местах контакта
Приложена сила тяжести

смущает полученный запас прочности, поскольку максимальные значения напряжений возникают локально в "сварных швах". 
На сколько полученный результат можно считать адекватным?
Тапками не пинайте, буду рад любому совету
Ссылка на результаты

[статист 608]

 

А где обшивка? Сетку покажите. Подозреваю, что она не очень по качеству. Что используете - солиды, оболочки, балки? Стропами как поднимать будете? Вообще нормально, что в местах соединения возникают высокие напряжения. Там или сингулярность, или одно из двух. Сетку посгущайте в тех местах, где напряжения высокие, посмотрите как они меняются. Если бессовестно растут, значит сингулярность. Но расслабляться не стоит, нужно еще проверить сварные швы.

[Student17 3]

1 минуту назад, статист сказал:

 

А где обшивка? Сетку покажите. Подозреваю, что она не очень по качеству. Что используете - солиды, оболочки, балки? Стропами как поднимать будете? Вообще нормально, что в местах соединения возникают высокие напряжения. Там или сингулярность, или одно из двух. Сетку посгущайте в тех местах, где напряжения высокие, посмотрите как они меняются. Если бессовестно растут, значит сингулярность. Но расслабляться не стоит, нужно еще проверить сварные швы.

Считал, как твердотельную геометрию. Но вот, как сейчас понял для данной задачи правильнее использовать балки, верно?

[статист 608]

12 минут назад, Student17 сказал:

Считал, как твердотельную геометрию. Но вот, как сейчас понял для данной задачи правильнее использовать балки, верно?

Если правильно делать, то твердотельными элементами нужно покрывать так, чтобы было два-три элемента по толщине. Еще они должны быть правильной формы. С учетом вашей геометрии необходимо будет очень много элементов. Поэтому лучше использовать балки или оболочки. Лучше, наверное, оболочки из-за того что опора стоит на боковой полке швелера, но попробуйте начать с балок. Фитинги оставьте твердотельными.

[soklakov 1 475]

51 минуту назад, Student17 сказал:

смущает полученный запас прочности, поскольку максимальные значения напряжений возникают локально в "сварных швах". 

последний вопрос в шапке

53 минуты назад, Student17 сказал:

Деталь зафиксирована по 4м узлам жесткой заделкой (на сколько корректно данное решение?)

шарниры логичнее.

еще  транспортировка контейнера.

[karachun 2 038]

@Student17 А контейнер у вас так и стоит на четырех столбиках? Его краном не поднимают?

Кстати, по контейнерам уже было несколько тем.
https://cccp3d.ru/topic/58273-контейнер-для-котельной/

https://cccp3d.ru/topic/93086-изменение-результатов-расчета-после-обновления-соединений/

https://cccp3d.ru/topic/87976-определение-ндс-элементов-контейнера-при-подъеме-за-2-точки-с-помощью-подъемных-устройст/

 

[LazyBitch 275]

2 часа назад, Student17 сказал:

На сколько полученный результат можно считать адекватным?
Тапками не пинайте, буду рад любому совету

коллега, а в каких условиях будет работать данная конструкция?

если не предполагается раму зашивать листами обшивки, то я бы порекомендовала заменить подкосики полноценными Х-образными связевыми блоками.
И, конечно, ее быстрее моделировать стержнями. Хотя бы потому что сможете быстро изменять поперечное сечение, без перестроения геометрии и генерации новой сетки.

[Student17 3]

7 часов назад, karachun сказал:

@Student17 А контейнер у вас так и стоит на четырех столбиках? Его краном не поднимают?

Кстати, по контейнерам уже было несколько тем.
https://cccp3d.ru/topic/58273-контейнер-для-котельной/

https://cccp3d.ru/topic/93086-изменение-результатов-расчета-после-обновления-соединений/

https://cccp3d.ru/topic/87976-определение-ндс-элементов-контейнера-при-подъеме-за-2-точки-с-помощью-подъемных-устройст/

 

Спасибо. Перед тем, как создать тему изучил все ветки

6 часов назад, LazyBitch сказал:

коллега, а в каких условиях будет работать данная конструкция?

 

Вся конструкция будет обшиваться, при этом одна из сторон будет с дверьми, чтобы был доступ к оборудованию. 
Модель построена в компасе, поэтому конвертирую в степ и дальше считаю степку в солиде

[Мрачный 114]

Это в реальной конструкции так выполнены узлы сопряжения нижних фитингов, труб и швеллеров? В пустоту... 

Обшиваться чем? Гофра будет ввариваться или проф настил на люминиевых заклепках? 

Изменено 1 июня 2022 пользователем Мрачный

[Student17 3]

12 минут назад, Мрачный сказал:

Это в реальной конструкции так выполнены узлы сопряжения нижних фитингов, труб и швеллеров? В пустоту... 

Да, пренебрег этим...
Обшиваться будет обычным листом на заклепеки

[Student17 3]

Посчитал, как балку. Результат странный вновь, задал нагрузку на каждую балку по 20000Н (на сколько корректно?). Запас получился2.7
Эпюра напряжения так и не смог посмотреть, просто линии...
Крепление вновь сделал жесткой заделкой, поскольку, когда делаю ползуном - расчет останавливается.
https://disk.yandex.ru/d/LnVfrpNV4MvkeA

[LazyBitch 275]

1 час назад, Student17 сказал:

Посчитал, как балку. Результат странный вновь, задал нагрузку на каждую балку по 20000Н (на сколько корректно?). Запас получился2.7
Эпюра напряжения так и не смог посмотреть, просто линии...
Крепление вновь сделал жесткой заделкой, поскольку, когда делаю ползуном - расчет останавливается.
https://disk.yandex.ru/d/LnVfrpNV4MvkeA

Если рама просто стоит на фиттингах без приварки и дополнительных связей, то в заделке должен быть шарнир. Расчет останавливается, возможно, из-за того, что начинается движение модели. Крепление ползуном это как? Фиттинг может только скользить по опоре или еще отрываться от неё?

[karachun 2 038]

@LazyBitch @Student17 Если нужно чтобы контейнер скользил по опорам но при этом модель считалась то можно закрепить балки по таким перемещениям. По методу 3-2-1.

T stands for Translation.

2 часа назад, Student17 сказал:

задал нагрузку на каждую балку по 20000Н (на сколько корректно?).

А балок сколько всего? Если брать общую нагрузку 130 000 Н то балок должно быть шесть с половиной. Мы вам конечно помогаем но своей головой тоже нужно думать. Нужно задавать нагрузку так чтобы суммарная нагрузка была согласно техзаданию. Только вы можете знать на какие балки груз опирается (может он вообще к потолку прикручен) и какой у него вес.

Потом чтобы проверить себя можете проверить реакции, их сумма в вертикальном направлении должна быть равна тем же 130 кН, если больше нагрузок нет. Все как на уроках сопротивления материалов.

Изменено 1 июня 2022 пользователем karachun

[Student17 3]

разве в нижней правой опоре не нужно добавить еще одну степень? ZY

7 часов назад, karachun сказал:

@LazyBitch @Student17 Если нужно чтобы контейнер скользил по опорам но при этом модель считалась то можно закрепить балки по таким перемещениям. По методу 3-2-1.

T stands for Translation.

А балок сколько всего? Если брать общую нагрузку 130 000 Н то балок должно быть шесть с половиной. Мы вам конечно помогаем но своей головой тоже нужно думать. Нужно задавать нагрузку так чтобы суммарная нагрузка была согласно техзаданию. Только вы можете знать на какие балки груз опирается (может он вообще к потолку прикручен) и какой у него вес.

Потом чтобы проверить себя можете проверить реакции, их сумма в вертикальном направлении должна быть равна тем же 130 кН, если больше нагрузок нет. Все как на уроках сопротивления материалов.

 

[karachun 2 038]

6 минут назад, Student17 сказал:

разве в нижней правой опоре не нужно добавить еще одну степень?

Вы можете это проверить на своей модели, у вас же уже есть каркас из балочных элементов. Это будет намного убедительнее слов.

Я сам сперва сомневался но потом вспомнил что метод же называется 3-2-1 а если добавить еще одно закрепление то будет 3-2-2. Верхний левый угол мы не учитываем, модель будет считаться и без него.

[Student17 3]

Провел еще раз расчет методом балки. 
1. Упростил конструкцию (убрал фитинги). 
2. Добавил крепления, как посоветовали выше
3. Разрезал балки в местах, где нужно приложить силу не по всей длине балки
Получил следующие результаты:
https://disk.yandex.ru/d/_AtG8FcZ2pgkCQ
На сколько полученные результаты близки к реальности?

[karachun 2 038]

1 минуту назад, Student17 сказал:

На сколько полученные результаты близки к реальности?

А хрен его знает, у меня эта ссылка даже не открывается.

 

Можете для начала проверить реакции, сумма нагрузок и реакций по определенному направлению должна быть равна нулю. Т.е. по вертикали реакции по четырем опорам должны давать 130000 Н. Если реакции не совпадают то модель точно неправильная. Если совпадают то это еще не стопроцентная гарантия но уже очень много.

 

Дальше посмотрите на результаты, километровых деформаций или напряжений в миллион МПа нет, цифры имеют физический смысл? Еще можно посмотреть на деформированный вид, если у вас концы балок которые соединены вместе двигаются отдельно значит вы неправильно связали балки.

 

Ну и под конец можете взять кусочек конструкции, например вот эту балку которую я выделил синим.

 

Закрепите ее по концам шарнирно опертую балку, на бумажке или в екселе по формулам из курса сопротивления материалов (а вы думали что сопромат остался позади?), который вы конечно же проходили на первом или втором курсе. Вы же его проходили, верно?

http://buildingbook.ru/tipepuribalka.html

 

Сравните результаты с тем что у вас вышло в модели (перемещения, момент, напряжения посередине пролета балки). У вас точного совпадения не будет, потому что это разные схемы но хотя бы порядок цифр должен быть похожим. Например напряжения в солиде в центре пролета будут 50 МПа а в ручном расчете 20 МПа.

 

Вот и все проверки. Думаю после таких титанических усилий вы сможете спать спокойно.