Перейти к публикации

Учёт пластической зоны при вершине трещины для расчёта КИН МКЭ


Рекомендованные сообщения

Известный приём построения модели трещины (берегов, фронта) с помощью сгущения сетки, вырождения КЭ, сдвига их узлов на 1/4 к вершине трещины для моделирования сингулярности распределения интенсивности напряжений и т.д. и т.п.

Но каким образом учитывается пластическая зона (которая возникает даже в случае упругого материала) и её размер? Учитывая то, что рекомендуется сильно сгущать сетку - не окажутся ли все узлы, с которых снимается перемещение, именно в этой зоне пластичности? Какая тогда цена численным результатам расчёта?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Известный приём построения модели трещины (берегов, фронта) с помощью сгущения сетки, вырождения КЭ, сдвига их узлов на 1/4 к вершине трещины для моделирования сингулярности распределения интенсивности напряжений и т.д. и т.п.

Но каким образом учитывается пластическая зона (которая возникает даже в случае упругого материала) и её размер? Учитывая то, что рекомендуется сильно сгущать сетку - не окажутся ли все узлы, с которых снимается перемещение, именно в этой зоне пластичности? Какая тогда цена численным результатам расчёта?

Насколько я помню, все эти приёмы (вырожденные, специальные элементы) применяются в упругом расчёте. Собственно, сингулярность полей и есть свойство упругой среды!

А если учитываем пластичность, то там нет сингулярности, есть вполне себе конечные деформации.

Там нужны уже другие приёмы, никак не элементы со сдвигом узлов.

Но могу и ошибаться - посмотри переводные книжки на тему численной механики разрушения 80-х годов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Но могу и ошибаться - посмотри переводные книжки на тему численной механики разрушения 80-х годов.

анализ имеющихся у меня источников ответа не дал :)

по этому и задал вопрос на форуме

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Известный приём построения модели трещины (берегов, фронта) с помощью сгущения сетки, вырождения КЭ, сдвига их узлов на 1/4 к вершине трещины для моделирования сингулярности распределения интенсивности напряжений и т.д. и т.п.

Но каким образом учитывается пластическая зона (которая возникает даже в случае упругого материала) и её размер? Учитывая то, что рекомендуется сильно сгущать сетку - не окажутся ли все узлы, с которых снимается перемещение, именно в этой зоне пластичности? Какая тогда цена численным результатам расчёта?

У всего должна быть цель. Поиск зоны пластичности - это не цель. Так или иначе, в районе кончика трещины напряженное состояние будет найдено неверно, поскольку невозможно описать реальную трещину языком классического КЭ.

Это как в соседней теме обсуждали.. чувак говорит "Мне нужно взять интеграл по сечению, и рисует интеграл" . Надо было сказать, что тебе конкретно надо - может и интеграла то никакого брать не надо.

Для учета пластичности есть какое-то аналитическое решение, которое не уходит на бесконечность, а упирается в предел текучести (кажется) около кончика трещины. А КИН - это вроде первый член разложения этого решения в окрестности кончика трещины.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для учета пластичности есть какое-то аналитическое решение, которое не уходит на бесконечность, а упирается в предел текучести (кажется) около кончика трещины. А КИН - это вроде первый член разложения этого решения в окрестности кончика трещины.

Аналитическое решение по деформациям и напряжениям сходится именно к бесконечности (для каких-то, понятное дело, компонентов тензора напряжений-деформаций).

Но на его основе (или упругой! модели МКЭ с какими-то своеобразными элементами, типа тех, у которых срединные вершины стянуты к сингулярной вершине/ребру) вычисляется КИН, который, в зависимости от типа (I - раскрытие трещины в плоскости, II - сдвиг в плоскости, III - сдвиг из плоскости или комбинации этих типов) должен сравниваться с критическим КИН, определяемым из эксперимента для трещины конкретной геометрии, примыкающей к конкретной же геометрии (отверстие, плоская грань, грань цилиндра...). Если КИН расчётный больше критического КИН, то капут.

Есть, кстати, справочники по КИН. Один - двухтомный, японский :( вышел году в 89-90 в переводе. Там для трещины конкретной формы на конкретной геометрии и схеме нагружения даются формулы для КИН.

Поэтому, кстати говоря, - если очень надо - лучше не морочиться с трещинами непосредственно в МКЭ, используя его только для определения напряжения в окрестности трещины (а её как бы и нет - модель надо считать без трещины, если она небольшая). После этого взять циферки напряжений и в справочнике найти аналог, подставить туда циферки и сравнить с критическим (для данного материала! и данной схемы I, II, III) КИН.

Но пластика здесь, всё-таки, не при делах. В смысле, что если хочется залезть "вглубь", то её нужно смотреть, но это будет другая песня.

Есть ещё более мутные методики на базе критической энергии разрушения и на базе J-интеграла. Это - для диссертантов. ИнженерА же используют КИН.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Есть, кстати, справочники по КИН. Один - двухтомный, японский :( вышел году в 89-90 в переводе.

Я в руках держал.. очень много всяких разных случаев. Даже черта лысого можно найти.

Ито Ю., Мураками Ю., Хасебэ Н., Юуки Р., Тоя М., Того К., Мията X., Терада X., Миядзаки Н., Аоки С. - Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений в 2-х томах.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ито Ю., Мураками Ю., Хасебэ Н., Юуки Р., Тоя М., Того К., Мията X., Терада X., Миядзаки Н., Аоки С. - Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений в 2-х томах.

Точно! Обладаю такой.

В "лицензионном" варианте.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 7 месяцев спустя...

Здравствуйте.

Хочу отметить, что есть такая поправка Ирвина, которая учитывает некую пластику в зоне трещины..

У меня вот какой вопрос: рассчитать просто кин это не проблема.. А какие есть методы чтобы рассчитать скорость распространения трещины при циклическом нагружении? А точнее малоцикловом.

Насколько мне известно необходимо непосредственно моделировать трещину.. Но может есть и какие другие способы?

Да и еще при пластическом(вязком) разрушении материала необходимо считать через Jинтеграл.. Поэтому для инженера может и не хватить КИН. или я не прав?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Известный приём построения модели трещины (берегов, фронта) с помощью сгущения сетки, вырождения КЭ, сдвига их узлов на 1/4 к вершине трещины для моделирования сингулярности распределения интенсивности напряжений и т.д. и т.п.

Но каким образом учитывается пластическая зона (которая возникает даже в случае упругого материала) и её размер? Учитывая то, что рекомендуется сильно сгущать сетку - не окажутся ли все узлы, с которых снимается перемещение, именно в этой зоне пластичности? Какая тогда цена численным результатам расчёта?

Не большая и не меньшая чем аналитические методы дают в этой шизофренической механике, или механике шизофрении :unsure:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

У меня вот какой вопрос: рассчитать просто кин это не проблема.. А какие есть методы чтобы рассчитать скорость распространения трещины при циклическом нагружении? А точнее малоцикловом.

Насколько мне известно необходимо непосредственно моделировать трещину.. Но может есть и какие другие способы?

Есть эксп. зависимости dl/dN от KИН. Лично видел в "вестниках".
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Борман, я имел в виду, то мне надо моделировать трещину самому.. и считать КИН при различной длине трещины.. Так как получаемый КИН дает мгновенную скорость роста трещины в это время. Вот я и спрашиваю есть ли способы, которые позволяют не моделировать трещину самому...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Борман, я имел в виду, то мне надо моделировать трещину самому.. и считать КИН при различной длине трещины..

Всё уже найдено в

Название: Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений в 2-х томах.

Автор: Мураками Ю. (ред.)

Такая широкоформатная книженция.. цвет такой серенький. Там очень много всяких трещин.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

да вот далеко не все. и еще раз повторяю мне пластика нужна. Сегодня узнал точно..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

да вот далеко не все. и еще раз повторяю мне пластика нужна. Сегодня узнал точно..

Справочныые значения КИН, разумеется, учитывают пластику. Как говорит мой дорогой шэф - Хороший справочник, хочешь за левую щёку, хочешь за правую..
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот я и спрашиваю есть ли способы, которые позволяют не моделировать трещину самому...

Конечно.

Есть зависимость dL/dN от КИН, хотя найти ей тяжело конечно же, и тем более получить численно.

Есть зависимость КИН(L,Sigma), в справочнике очень много видов, вы свою геометрию и нагрузку точно найдете.

Далее у вас есть начальная длина - Lo. Берете и "интегрируете" с шагом N=1, ну или другим, не особо большим. Получаете L(Lo,N, Sigma)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот мой случай. Трещина идет от корня шва. Нагружение внутренним давлением в трубке и компенсирующей силой от давления. А еще переходные температурные режимы. Может я не умею искать, но такого случая я не нашел там даже близко.

Изображение

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Борман, а что вы имеете в виду под словами "разумеется справочный Кин учитывает пластику"??? Как может кин учитывать пластику?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот мой случай. Трещина идет от корня шва. Нагружение внутренним давлением в трубке и компенсирующей силой от давления. А еще переходные температурные режимы. Может я не умею искать, но такого случая я не нашел там даже близко.

Closius, а что, по другому сконструировать трубную доску нельзя? Может вместо того, чтобы голову ломать расчётчику, вначале нужно конструктору обеспечить более грамотное соединение?
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Механика разрушения. Морозов Е.М. Муйземнек А.Ю. Шадский А.С.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Борман, а что вы имеете в виду под словами "разумеется справочный Кин учитывает пластику"??? Как может кин учитывать пластику?

Если критерий разрушения (или начала роста трещины) - это некая функция от КИН, то поскольку все знают, что пластичность (микропластичность) а-проири имеется, то значит и КИН её учитывает. КИНа без трещины не бывает, а трещины не бывает без пластики..
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • ДОБРЯК
      Нулевых частот может быть любое количество. Вот эта матрица не будет вырождена.    
    • Orchestra2603
      Речь идет о собственных векторах, связанных с нулевым СЗ. Вы же понимаете.
    • ДОБРЯК
      Для сложных систем их может быть и 100 и 200 и 1000...
    • maxx2000
      @Artas28так надо рецепт в массы нести, а то Ванёк ничему не научится
    • Orchestra2603
      Выкидываем не в смыле, что мы ее вырезаем.. Простите мне эту вольность)) Просто там две одинаковые строки. Достаточно рассмотреть только одну. Нет смысла хранить вторую строку в матрице, поскольку она ничего не привносит. Вы можете совершенно формально взять полученный i-й собственный вектор, умножить на матрицу K-lambda_i*M и получиь нулевой вектор.   На самом деле.. Мне прям пришлось прям подумать над аналогией с включением закрепления в статике. И это было полезно и интересно. Так что вам спасибо за "подгон", что называется )) Но все-таки разница есть ...   Вот у вас в статике:   И здесь действительно получается, что если мы зафиксируем, например, положив a=0, то это будет эквивалентно "выкидыванию" 1-го стобца и 2-й строки, и решению уже такой модифицированной невырожденной системы *в данном случае вообще тривиальной). При этом f2 просто станет узловой реакцией и определится как -f1 автоматически: К слову, можно положить любой a, не только нулевой. Результат будет такой же для сил, но прогибы, ясное дело, поменяются.   Но это отличается от нашей задачи на собственные значения. У нас нет внешних сил {f}.  А знaчит и упругие силы [K]{x} в системе должны быть равны нулю. И для нулевой собственной частоты мы по сути ищем такой набор перемещений, при которых в системе отсутствуют упругие силы.  И таких наборов перемещений бесконечно много. Вообще говоря, для трехмерных более сложных систем оказывается, что существует до 6-ти базисных векторов (понятно, что связанных с движениями как твердого целого), и любая линейная комбинация из этих векторов будет решением такой задачи. Но нам не нужно само решение! Нам нужен как раз сам базис пространства решений! Причем, сами вектора в этом базисе нас интересуют с точностью до множителя, ь.е. таких базисов можно напридумывать бесконечно много. Но нам нужен толкьо какой-то один базис, и всего-то. В этой простейшей задачке - это просто один вектор  {1, 1}. Можно взять {2,2} или {e,e} - не имеет значения, нас любой из них строит. И нам этого достаточно.    Обратите внимание, что этот вектор нельзя получить из задачи статики, где {f} ≠ {0}, положив какое-то значение для a, т.е. внедрив какое-то "закрепление" в вашей интерпретации.  Пожтому я убежден, что это другая задача, т дело тут не в закреплениях.   Не понимаю, про какую вы матрицу
    • Viktor2004
      Туда вроде наоборот заносится значение какое-то, но не считывается Смотрю чужие программы, там вроде только 8549 используют. При чем у них в программах циклы поболее моих, которыми я круги чертил O4198 ; #500=#8549 ; IF[ #8549 EQ 0 ] THEN ; #10409=0 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 134 && #10409 EQ 0 && #10422 NE 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=FIX[#10422 / 10] ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 48 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 0 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 49 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 1 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 50 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 2 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 51 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 3 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 52 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 4 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 53 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 5 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 54 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 6 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 55 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 7 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 56 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 8 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 57 && #10409 EQ 0 ] THEN ; #10409=1 ; #10422=#10422 * 10 + 9 ; #10427=1 ; ENDIF ; IF[ #10422 GT 9999 ] THEN ; #10422=FIX[#10422 / 10] ; ENDIF ; IF[ #500 EQ 249 && #8500 EQ 4170 ] THEN ; #8500=4601 ; M99 ; ENDIF ; IF[ #500 EQ 240 ] THEN ; IF[ #8500 EQ 4174 || #8500 EQ 4173 || #8500 EQ 4177 ] THEN ; #8500=4170 ; M99 ; ENDIF ; IF[ #8500 EQ 4178 ] THEN ; #8500=4170 ; M99 ; ENDIF ; ENDIF ; IF[ #500 EQ 248 && #8500 EQ 4170 && D34.0 NE 0 ] THEN ; #8500=4174 ; M99 ; ENDIF ; IF[ #500 EQ 247 && #8500 EQ 4170 && D30.4 EQ 1 && D29.6 EQ 0 ] THEN ; #8500=4175 ; M99 ; ENDIF ; IF[ #500 EQ 246 && #8500 EQ 4170 && D35.0 EQ 1 && D35.4 EQ 1 ] THEN ; #8500=4178 ; M99 ; ENDIF ; IF[ #8549 EQ 152 && #10409 EQ 0 && #10422 EQ 5656 ] THEN ; #8500=4177 ; M99 ; ENDIF ; M99 ;  
    • nicomed
      Как победить проблему с блокированием сегментов эскиза не знаю. Поэтому пока полумеры... Ввел активацию чертежного листа после разрыва линии. Для разблокирования сегментов после закрытия программы двойным кликом активировать чертежный вид, где надо двигать сегменты эскиза. Добавил настройки. Можно настроить величину генерируемого зазора в  файле options.xml. По толщине и стилю линии, если кто подскажет как прочитать стиль и толщину выбранной кромки ( силуэтной кромки), то тогда можно будет "напосмотреть".   Пару раз натыкался на такой глюк - остается только один сегмент эскиза, грешу на рассинхронизацию работы солида и приложения. EdgeTrim_v3.3.zip
    • si-64
      да, это работает. спасибо. но как то особо не работал со слоями, нужно прямо заморачиваться(
    • nicomed
    • Stanislav
      Фрезеровка и токарка ЧПУ. Территориально Нижний Новгород, отправка в регионы ТК. Фрезеровка Алюминия и его сплавов, Латунь, Текстолиты, Сталь в небольших объемах. Токарка как цветные так и черный металлов и неметаллов. Габариты деталей для фрезеровки порядка 400мм*600мм. Оплата, пока что, наличные или на карту. Чертежи и модели отправлять на почту 0563506@mail.ru там же все согласования и обсуждения.
×
×
  • Создать...