Критерии разрушения или противоречивые результаты расчета

[Packer 1]

Деформации или напряжения использовать в качестве критерия разрушения?

 

Кратко о задаче: Имеется недеформируемая труба с внутренним диаметром 322 мм. Внутри трубы имеется вторая труба из стали 09Г2С с толщиной стенки 6 мм и которая нагружена внутренним давлением 70 МПа. Между трубами зазор в 12,5 мм. То есть под давлением стальная труба расширяется на 12,5 мм и упирается в трубу диаметром 322 мм. Требуется определить запас статической прочности трубы. Торцы трубы закреплены от перемещений вдоль трубы. Осесимметричная постановка.

По результатам нелинейного расчета действующие в трубе напряжения по Мизесу равны 510 МПа и превышают временное сопротивление на разрыв (490 МПа). Однако деформации (пластические + упругие), равны 8 % и не достигли деформаций, при которых происходит разрушение 18 %. Соответственно непонятно какой критерий прочности использовать. Если использовать по напряжениям то запас равен 0,96. Если по деформациям то запас равен 2,25. Есть соображения какой критерий тут достовернее?

 

И есть еще один интересный момент. Чем толще делаю трубу, тем напряжения больше (не на много, но больше). Чем это можно объяснить? 

[Fedor 1 616]

То есть это о нагрузках, а не о механике. Таблички в СП Нагрузки и воздействия. 

Или вообще за все хорошее и против всего плохого. Как пелось когда-то - Чтоб не пил, не курил, чтоб зарплату  в дом носил :) 

[LazyBitch 275]

15 минут назад, Fedor сказал:

То есть это о нагрузках, а не о механике.

То есть это о том, что одной лишь механикой сыт не будешь. 

[soklakov 1 479]

8 часов назад, LazyBitch сказал:

То есть это о том, что одной лишь механикой сыт не будешь. 

Очень даже будешь)

А вот одними нормами много не съешь, скорее запутаешься.

[LazyBitch 275]

2 минуты назад, soklakov сказал:

Очень даже будешь)

Только, когда работаешь преподавателем в универе.

Норма - это по сути своей общая методика выполнения расчёта, которая обеспечивает качество результата.

Без норм, господа, вы от каких воздействий/нагрузок будете рассчитывать НДС? А без обоснованного назначения вариантов нагружений ваши трижды правильные расчёты не представляют никакой ценности.

9 минут назад, soklakov сказал:

одними нормами много не съешь

А я так вопрос и не ставила. Это Фёдор подводил к исключительной и исчерпывающей роли механики в инженером расчете.

[Fedor 1 616]

"Норма - это по сути своей общая методика выполнения расчёта, которая обеспечивает качество результата." скорее сырье с коэффициентами для заполнения расчетных моделей. Сопромата и прочей механики. Юридически это обычаи делового оборота по кодексу . Можешь придерживаться , а можешь и нет. Так, например , заказчик вполне может сказать что ему для торговых площадей надо 2 Т/кв.м , намного больше чем в СП. Просто хочет прямо в палетах товар размещать, то есть использовать как полусклад. И ничего противозаконного нет, хотя противоречит нормам  :) 

А как считать в нормах не пишут... Не нормировщиков это дело, а расчетчика. Ему отвечать если что. Точнее даже конструктору, чья подпись на документе - чертеже . Расчетчик его помощник , как и нормировщик   :) 

"Это Фёдор подводил к исключительной и исчерпывающей роли механики в инженером расчете." - без механики ни туды и не сюды как без воды. https://yandex.ru/video/preview/16278605623066388942?text=а без воды и не туды и не сюды&path=yandex_search&parent-reqid=1668402844047066-13849978925631551519-sas2-0565-5f1-sas-l7-balancer-8080-BAL-3594&from_type=vast  :) 

Изменено 14 ноября 2022 пользователем Fedor

[LazyBitch 275]

55 минут назад, Fedor сказал:

заказчик вполне может сказать что ему для торговых площадей надо 2 Т/кв.м , намного больше чем в СП.

Безусловно, а ещё вы можете увеличить в два раза нагрузки на перекрытия, и вам за это ничего не будет. Вообще, там об этом прямым текстом пишется. 

Фёдор, а вы не словоблудьте и прямо скажите, как вообще без нормативки вы собираетесь моделировать нагрузки? 

[Fedor 1 616]

Как сопромат учит. И теория упругости :) 

[Fedor 1 616]

Цитата

Поэтому в 30-х годах в нормы СССР ввели понятие предельной (разрушающей) нагрузки

То то до этого не знали, что иногда конструкции разрушаются. Об этом еще Галилей писал 

Цитата

Впервые в истории науки Галилей поставил вопрос о прочности стержней и балок при изгибе и тем самым положил начало новой науке — сопротивлению материалов

 <=    https://ru.wikipedia.org/wiki/Галилей,_Галилео#Создание_новой_механики

 :) 

 

Цитата

В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя бо́льшая часть чисел не являются квадратами^[112]. Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств.

всегда удивляло, что рациональных чисел столько же сколько и положительных целых. Доказательство конечно знаю. То есть получается что мы на компьютерах считаем в целых числах по существу. Даже не на всем множестве, а на жалком ограниченном подмножестве :) 

Изменено 14 ноября 2022 пользователем Fedor

[LazyBitch 275]

54 минуты назад, Fedor сказал:

Как сопромат учит. И теория упругости :) 

расскажите, пожалуйста, как по этим наукам в полной мере учесть нагрузки с приложенных картинок

Скрытый текст

 

 

Изменено 14 ноября 2022 пользователем LazyBitch

[Fedor 1 616]

С оледенением все просто, сами понимаете. Можно прилепить элементов и дальше гравитация. 

 

С последней картинкой тоже проблем не просматривается. 

Давление воды по закону Архимеда, ну и как всегда гравитация. 

 

На первой кинетическая энергия воды переходит в потенциальную, которую можно оценить по высоте столба воды. Ну а по высоте и давление внизу на борт судна. Давление конечно в обычном смысле, а не как трактует Добряк :) 

Ну и коэффициенты надежности типа 1.4 минимум ввиду высокой неопределенности ... :) 

[LazyBitch 275]

Фёдор Палыч, а конкретнее. Как установите значения силы, ускорения, изменения во времени и т.п., будете ли учитывать цикличность воздействия? Сначала в акваланге с рулеткой и секундомером будете замерять действия волн и глыб льда, а потом переносить это в Ансис?
Ветроволновые режимы, плотности воды и льда в разных районах нашей планеты достаточно существенно (для инженерных расчетов) отличаются. Надо ли сначала проплыть на проектируемом судне всю планету, чтобы составить карту расчетных случаев?

9 минут назад, Fedor сказал:

типа 1.4 минимум ввиду высокой неопределенности лол

Обоснуйте, пожалуйста, как вы вышли на это значение. Это 100%-ая обеспеченность возможных воздействий или допускаете некоторую вероятность превышения?

10 минут назад, Fedor сказал:

С оледенением все просто, сами понимаете. Можно прилепить элементов и дальше гравитация.

вы что предлагаете отбросить ускорения судна при качке??!

Изменено 14 ноября 2022 пользователем LazyBitch

[Fedor 1 616]

Чем выше неопределенность тем больше коэффициент незнания.  Такие коэффициенты рекомендует СП для снеговой и ветровой нагрузки. 

На цикличность можно посмотреть в последнем случае. Вряд ли обледенение бывает чаще одного раза в году, а суда редко служат больше 100 лет, так что какая там циклика. 

Ветер для железяк плавающих это мелочь, можно и пренебречь. Да и колебания плотности мелочь. Возьмите максимум по справочнику и все дела. Для Мертвого моря, например "Высокая соленость воды Мертвого моря объясняет ее большую плотность, которая составляет 1.3-1.4 г/см³." :) 

" Надо ли сначала проплыть на проектируемом судне всю планету, чтобы составить карту расчетных случаев?" зависит от зарплаты и командировочных . Чего на халяву не походить . Особенно если кухня не плохая :) 

[LazyBitch 275]

2 минуты назад, Fedor сказал:

Такие коэффициенты рекомендует СП для снеговой и ветровой нагрузки. 

Крамолу какую-то пишете. Мы ж говорим, о моделировании нагрузок методами сопромата и теории упругости.

3 минуты назад, Fedor сказал:

На цикличность можно посмотреть в последнем случае. Вряд ли обледенение бывает чаще одного раза в году, а суда редко служат больше 100 лет, так что какая там циклика. 

Это в каком томе Биргера написано?

4 минуты назад, Fedor сказал:

Вряд ли обледенение бывает чаще одного раза в году

Для сведения, оледенение корпуса может происходить ежедневно, всё зависит от температуры и штормовых условий.

[Fedor 1 616]

"Плотность морской воды колеблется в пределах от 1020 до 1030 кг/м³ и зависит от температуры и солености. При солености, превышающей 24‰, температура максимальной плотности становится ниже температуры замерзания — при охлаждении морская вода всегда сжимается, и плотность ее растет."   Ну чего тут исследовать в таком диапазоне колебаний ? :)  

"Это в каком томе Биргера написано?"  дядюшка рассказывал. Он ходил капитаном на Оби и Индигирке. Отвозил первую экспедицию в Антарктиду и ракеты на Кубу во время карибского кризиса.  Сами то верите, что так обледевает и растаивает каждый день.  Но даже если и так фантазировать, то зима 3 месяца, то есть 90 дней, за сто лет 9000 циклов. Это для усталости мелочь.  Там обычно около миллиона  надо ...  

[LazyBitch 275]

Больше неинтересно, спасибо.

[Fedor 1 616]

"Крамолу какую-то пишете. Мы ж говорим, о моделировании нагрузок методами сопромата и теории упругости"  есть же и прочность и надежность,  чтобы сравнивать полученные результаты . Это тоже в сопромате обычно прописывают. Как и рекомендуемые коэффициенты запаса, которые связаны с надежностью http://www.pinega3.narod.ru/durabi/Durability.htm    http://www.pinega3.narod.ru/verz.htm     :) 

[soklakov 1 479]

22 часа назад, LazyBitch сказал:

Только, когда работаешь преподавателем в универе.

Норма - это по сути своей общая методика выполнения расчёта, которая обеспечивает качество результата.

Без норм, господа, вы от каких воздействий/нагрузок будете рассчитывать НДС?

Не только преподом. Хотя соглашусь, что научная поддержка производства штука редкая в мировых масштабах.

Откуда нагрузки без норм? С измерительных приборов.

[LazyBitch 275]

1 час назад, soklakov сказал:

Откуда нагрузки без норм? С измерительных приборов.

Это маловероятно, смотрите выше вон Фёдор не воспылал желанием рулеткой и секундомером волну замерить. 

Инженер не любит ходить по грязным и холодным местам. Ему хочется в чистоте и тепле за компьютером задачки решать и в чатах чатиться. 

[Fedor 1 616]

"не воспылал желанием рулеткой и секундомером волну замерить" Зачем если высота борта известна или длина судна, то можно и по фотокарточке рассчитать. Люди вон на Марс отправили машинки ничего там не меряя. А судостроители нормальные чай тоже инженеры и головы имеют не хуже :)

"Инженер не любит ходить по грязным и холодным местам. " не люблю, но по стройкам частенько приходится ходить, а там и холодно бывает и грязно иногда. 

Свой глазок - смотрок.   :)

Изменено 15 ноября 2022 пользователем Fedor

[Fedor 1 616]

Крылов ведь как учил тому что такое эксперимент в механике ?  Посчитайте хорошо работающую конструкцию и в проектируемой сделайте напряжения не больше чем в ней при таких же нагрузках. При таком подходе высота волны и вовсе не нужна. Чтобы меньше работать руками, надо больше работать головой :)