Болтовое соединение. Расчёт.

[Евдоким Жаркий 15]

Всем привет!
Коллеги помогите разобраться, что делаю не так?
К трубе, с двух сторон, двумя шпильками, крепятся две пластины. К одной пластине подвешивается груз 1200 кг. Нужно произвести статический расчёт на прочность. Две пластины креплю жёсткой связью, болтовое соединение, болт М16, крутящий момент 100 N*м. (нагрузку пока не прикладываю). Делаю расчёт. Результат: пластины разрушаются, напряжение 550 МПа (материал - сталь 09Г2С). Иду в цех затягиваю шпильки 100 N*м, всё в порядке.
Прикладываю нагрузку 1200 кг, делаю расчёт, напряжение 550 МПа. Иду в цех, подвешиваю груз, поднимаю, 10 мин весит, всё в порядке, разбираю, смотрю, всё норм.
Посмотрите сборку, пожалуйста, что не так? 

Расчёт узла.rar

[ДОБРЯК 606]

11.04.2023 в 12:26, Евдоким Жаркий сказал:

Посчитал осевую силу по формуле М=0,15*F*d.
 М=100 Н*м, 
d=16мм или 0,016 м
F= 100/0.15*0.016 = 41666 H.

  

11.04.2023 в 13:36, Евдоким Жаркий сказал:

В солиде осевая сила равна 7430 Н

 

14 часов назад, jtok сказал:

Тогда осевое усилие должно быть 100/0,2/0,016=31250Н.

 

14 часов назад, jtok сказал:

Максимальная осевая сила получилась 5888Н:

 

Возникает закономерный вопрос. Какая сила правильная?

[soklakov 1 477]

7 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Возникает закономерный вопрос. Какая сила правильная?

Когда пол трение и диаметру договорятся, будут одинаковые числа. 7 кн фигня 

22 часа назад, jtok сказал:

Т.е. в несколько раз меньше теоретической.

Это потому, что в свойствах расчета не установлена опция "предварительная нагрузка болтового соединителя":

То есть когда установлена, с тетгмиец сходится?

*с теорией

22 часа назад, jtok сказал:

И при нелинейном анализе есть два варианта - когда стоит галка на Сохранить предв напряжение болта и когда не стоит.

Я так понимаю, что осевая сила в моем болте маленькая потому,

Без галки преднатяг снимается выходит?

21 час назад, ДОБРЯК сказал:

этом растягивается.

Зачем вы максимумы в углах показываете? Там с другой с стороны пластина изогнута, у нее в середине место для измерения напряжений. Вот из надо показывать.

07.04.2023 в 11:01, Евдоким Жаркий сказал:

Посмотрите сборку, пожалуйста, что не так? 

@ДОБРЯК вот видите точку сверху , там 274 мпа. Как мы уже знаем, силу тут другая, поэтому на само значение не смотрим, но именно в ж ом месте стоит сравнивать напряжения. 

 

А вы могли бы показать НДС пластины верхней? Вот как на этой картинке его видно.

[jtok 822]

14 минут назад, soklakov сказал:

Без галки преднатяг снимается выходит?

Там много слов, про преднатяг, и как он считаетвся для трех случаев - статика и нелинейное с/без галки - Предварительная нагрузка болтового соединителя - 2018 - Справка по SOLIDWORKS

Я пока не готов своими словами сказать, что с преднатягом болта происходит.  Но момент затяжки точно не передается простой силой на отверстия.

И еще - 100Н*м для М16 это предел (для класса прочности 5,6). Зачем вообще его нужно затягивать до предела и потом еще вешать груз, не понятно.

[soklakov 1 477]

Только что, jtok сказал:

Там много слов, про преднатяг, и как он считаетвся для трех случаев - статика и нелинейное с/без галки

Нелинейный с галкой "сохранить" преднатяг, как ведёт себя усилие в болте? Каково максимальное в процессе разгрузка нагрузка до 100нм?

2 минуты назад, jtok сказал:

И еще - 100Н*м для М16 это предел (для класса прочности 5,6)

Как было указано выше, при оценке осевого усилия для М16 надо брать d= 14 мм по внутреннему диаметру резьбы, но это так, к слову.

5 минут назад, jtok сказал:

Я пока не готов своими словами сказать, что с преднатягом болта происходит.

Такое ощущение, что по дефолту, без галки, преднатяг снимается в ходе нагрузки, то ли на втором шаге, то ли к концу первого шага.

[jtok 822]

Только что, soklakov сказал:

разгрузка нагрузка до 100нм?

Момент затяжки нельзя задать по закону загрузка/разгрузка, как обычную силу или момент.

1 минуту назад, soklakov сказал:

Нелинейный с галкой "сохранить" преднатяг, как ведёт себя усилие в болте?

Оно гораздо больше. 26618Н. Оно почти неизменно при всех временных шагах.

Скрытый текст

 

Напряжения при этом:

Скрытый текст

 

[soklakov 1 477]

45 минут назад, jtok сказал:

Оно гораздо больше. 26618Н. О

А все равно мало

45 минут назад, jtok сказал:

Напряжения при этом:

Ну не там же ж. 

47 минут назад, jtok сказал:

Оно почти неизменно при всех временных шагах.

Это хорошо. Реалистично.

47 минут назад, jtok сказал:

Момент затяжки нельзя задать по закону загрузка/разгрузка, как обычную силу или момент.

Ну короче нужно усилие  в одном болте от  100 нм

[jtok 822]

6 минут назад, soklakov сказал:

Ну не там же ж. 

Ну вот там

Скрытый текст

 

[ДОБРЯК 606]

23 минуты назад, soklakov сказал:

Ну короче нужно усилие  в одном болте от  100 нм

На шестой странице обсуждения вы наконец поняли, что нужно правильно задать осевую силу от момента 100 н*м. :=)

1 час назад, jtok сказал:

Там много слов, про преднатяг, и как он считаетвся для трех случаев - статика и нелинейное с/без галки

Преднатяг не зависит от того считаете ли вы в линейной зоне или нелинейной с галкой или без. Это заданные граничные условия. 

Если программа задала осевую силу в 5 раз меньше, то программа уменьшила момент затяжки. И теперь момент затяжки = 20. Программа изменила граничные условия.

Изменено 19 апреля 2023 пользователем ДОБРЯК

[soklakov 1 477]

1 час назад, jtok сказал:

Ну вот там

А выноску в точку?

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

На шестой странице обсуждения вы наконец поняли, что нужно правильно задать осевую силу от момента 100 н*м. :=)

Не звезди, это не так.

2 часа назад, jtok сказал:

Оно гораздо больше. 26618Н.

До 44 кН как поднять? ))

[ak762 317]

1 hour ago, ДОБРЯК said:

Программа изменила граничные условия.

склоняюсь что это неверное утверждение

у меня не получилось посчитать с галочкой расшаренную модель, задал те же граничные данные для болта в более примитивной модели

с галочкой Сохранить предварительное напряжение болта выбран. результат адекватный ручному расчету и меняется по шагам в +/- 10Н

 

 

Spoiler

 

 

[soklakov 1 477]

4 минуты назад, ak762 сказал:

результат адекватный ручному расчету и меняется по шагам в +/- 10Н

Дело раскрыто!!

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Преднатяг не зависит от того считаете ли вы в линейной зоне или нелинейной с галкой или без. Это заданные граничные условия. 

Если программа задала осевую силу в 5 раз меньше, то программа уменьшила момент затяжки. И теперь момент затяжки = 20. Программа изменила граничные условия.

Я все время забываю эвфемизм для сказочного долбо**а, не подскажете?

[ak762 317]

2 hours ago, soklakov said:

Такое ощущение, что по дефолту, без галки, преднатяг снимается в ходе нагрузки, то ли на втором шаге, то ли к концу первого шага.

я прогнал свою примитивную модель с галкой и без галки, эпюры напряжений идентичны, если бы без галки, преднатяг снимался то это бы было видно 

склоняюсь что просто есть недопонимание как это все обусловлено мат. аппаратом внутри СВ

 

[ДОБРЯК 606]

13 минут назад, soklakov сказал:

Я все время забываю эвфемизм для сказочного долбо**а, не подскажете?

Если вы 6 страниц не можете понять что нагрузку в 4 т эти пластины не выдержат, то вы реальный ...., а не сказочный. :=) 

[soklakov 1 477]

5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Если вы 6 страниц не можете понять что нагрузку в 4 т эти пластины не выдержат

А с чего вы это взяли?

 

Раскройте пожалуйста чудеса своего рассудительного аппарата, как вы приходите к таким выводам. А?

[ДОБРЯК 606]

28 минут назад, soklakov сказал:

Раскройте пожалуйста чудеса своего рассудительного аппарата

Если бы ты не хамил @soklakov , то я бы тебе объяснил... :=)

[soklakov 1 477]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Если бы ты не хамил

Если бы нагло не врал, бездоказательно не утверждал бы, что я не понял чего-то, то не заслужил бы хамство. Хочешь искать виноватых, смотрись в зеркало почаще.

[ДОБРЯК 606]

6 часов назад, soklakov сказал:

Если бы нагло не врал, бездоказательно не утверждал бы, что я не понял чего-то, то не заслужил бы хамство.

На хамство ты переходишь потому что знаний мало в этом вопросе. Нет у тебя реального опыта моделирования предварительного натяга. 

Ты всегда так делал. Вот и сейчас в очередной раз показал свои "знания". :=)

 

Изменено 19 апреля 2023 пользователем ДОБРЯК

[ber2004 23]

19.04.2023 в 14:46, soklakov сказал:

..., при оценке осевого усилия для М16 надо брать d= 14 мм по внутреннему диаметру резьбы,...

Так считали в начале 20-го века. Консервативная оценка снизу. Экспериментально там чуть больше, витки добавляют сечение.

Для болта М16 с коэфф.трения 0.15 в резьбе и 0.15 по торцу гайки сила затяжки 34467 Н при моменте 100 Н*м. Это идеально совпадает с рекомендованной обычной затяжкой для класса прочности 5.8 (при 0.55 от предела текучести).  При расчете момента принято  плечо - до середины высоты контакта витков болта и гайки.

Расчет, конечно, упрощенный, но там точно не 7430 и не 44000 Н

[ДОБРЯК 606]

13 часов назад, ber2004 сказал:

Для болта М16 с коэфф.трения 0.15 в резьбе и 0.15 по торцу гайки сила затяжки 34467 Н при моменте 100 Н*м.

Если правильно 100 разделить на 0.15 и разделить на 0.015, то получается 44 444 Н.

14 часов назад, ber2004 сказал:

Расчет, конечно, упрощенный, но там точно не 7430 и не 44000 Н

В расчете нужно задать точно да 44000Н. :=)

 

[Евдоким Жаркий 15]

11.04.2023 в 14:05, jtok сказал:

 

Добрый день!
Помогите с расчётом. Собрал траверсу, делаю расчёты. Статический линейный прогиб 5 мм пластины разрушаются. Делаю нелинейный, прогиб 0,4 мм напряжения не более 50 МПа. В реальных испытаниях балка гнётся (на глаз) 10 мм, если не больше. Посмотрите, пожалуйста расчёт, что не так делаю?

Траверса.rar