Статический расчет стальной стойки закрепленной в нижней части болтовыми соединениями

[GrandArmand 9]

Добрый день товарищи!

 

Пытаюсь разбираться с болтовыми соединениями в Simulation. Тема давно для меня интересная. Для примера взял стойку высотой 2850мм сложной формы, напоминающей уголок но с дополнительными подгибами. Поставил эту стойку на опорный элемент - фитинг. Все материалы сталь 3. Соединил их друг с другом болтовыми соединениями М12. Чтобы быстрее шел расчет большую часть стойки сделал оболочкой, а нижнюю ее часть оставил солидом. Задал с коэффициентом трения 0,2 контакты всех тел которые не связаны друг с другом жестко. Верхнюю часть стойки ограничил в перемещениях по горизонтали. Нагрузил стойку вертикальной нагрузкой 3777кгс в верхней части, и сбоку распределенной 252кгс. Для болтовых соединений задал предварительный натяг 80Нм согласно РД 37.001.131-89 и площадь прочности при растяжении 84,3мм2. Во время расчета система сообщает мне о том, что я задал не корректное значение предварительного натяга. Я не разобрался в чем, конкретно не корректность. Повел расчет дальше. И он завершился с результатом совершенно не удобоваримым. Получил превышения напряжений в десятки раз. Пересечения тел, не смотря на то что задал между ними соединения типа контакт. Во вложении прикладываю модель в формате step и видео результата (https://cloud.mail.ru/public/7mRY/JKrmn6Ak1). Подскажите пожалуйста что я делаю не так.

 

Стойка с фитингом.STEP

[jtok 870]

Первое, нужно бы избавиться от интерференции деталей. При контактных задачах интерференция недопустима:

Скрытый текст

Ввел фаски, интерференцию убрал:

Скрытый текст

Потом немного доработал напильником STEP, у вас в модели этого делать не надо (отверстия под болты в степе двумя полуцилиндрами вываливаются, а нужно чтобы был нормальный цилиндр).

Потом объединил многотельные детали типа нижней базы в однотельное, убрав зазоры в пластинах, чтобы не городить в расчете связи между телами - они же все равно сварены. Щели под сварные швы также заполнил.

 

Потом немного посчитал:

Скрытый текст

Получил напряжения (в элементах, не в узлах!):

Скрытый текст

Почему не в узлах - у вас там в том месте, где мах напряжения, сетка некрасивая. Поэтому в элементах.

И получил эпюру проверки болтов:

Скрытый текст

Один болтик с запасом ниже требуемого (1,46 против 2) и типа не айс. Нужно или момент затяжки поменьше, или класс прочности поднять, или диаметр.

 

Анимировал эпюру перемещений с 20 кадрами, посмотрел, что перемещается всё корректно - всё, что надо, приварено, а все, что надо - трётся друг об друга.

 

Модель приложил, версия SW у меня 2018.

 

А вообще я когда на болтах тренировался - просто брал две пластины с дыркаме и болт один вставлял, и игрался. А вы как-то сразу бац-бац и в дамки.

Модель.zip

[GrandArmand 9]

@jtok 

Значит это интерференция мне о####ла всю малину. На будущее учту этот нюанс.

1. Посмотрел, вы в модели для болтов выбрали тип соединения - жестко. А у меня было - распределено. Подскажите пожалуйста, чем эти два типа отличаются и какой правильнее выбирать?

2. По поводу увеличения класса прочности болта. Я правильно понимаю что данный параметр выбирается в поле "Сила болта" (см. скрин во вложении). Сейчас у меня стоит значение 620,422МПа? Это значение предела текучести правильно? Т.е. если быть точнее у меня выбран болт с классом прочности 8.8, у него как раз значение предела текучести около 640МПа.

 

[GrandArmand 9]

И еще вопросик. Почему вываливается такое предупреждение? Это связано с тем, что я заложил слишком большое значение предварительного натяжения? Но я его выбирал согласно документу РД 37.001.131-89.

[jtok 870]

У меня такого окна не было. По поводу жестко/не жестко болт - не обратил внимания когда его задавал. Может в справке что написано про эту опцию?

Малину портит не только интерференция. Еще недостаточные/неверные граничные условия, при которых у вас пластины друг в друга входят. Я специально сделал глобальный контакт - нет проникновения, а потом немного посвязывал. Вы же выключили глобальный контакт и начали накладывать граничные условия на все тела/поверхности/кромки. При этом можно что нить пропустить.