Эффективность ребер жесткости

[sworker 0]

Проектируем цилиндрическую емкость объемом 3 куб., при этом хотелось понять, насколько эффективны будут ребра жесткости. Выполнил простой расчет двух вариантов конструкции емкости – с ребрами и без них, под действием гидростатической нагрузки. Результат заставил задуматься: максимальное значение перемещения у емкости с ребрами меньше на 8%, то есть получается, что ребра увеличивают жесткость на незначительную величину. А по напряжениям, так у емкости с ребрами максимальное значение вообще выше, хотя это, наверное, можно объяснить перераспределением напряжений за счет ребер.

Подскажите, пожалуйста, в чем тут дело – действительно ребра повышают жесткость емкости незначительно?

[Гость]

Рискну предположить, что основное назначение ребер жесткости - это от потери местной устойчивости.

[shanse 1]

sworker

а если ребра пустить вертикально?

[Fedor 1 619]

Результат логичен. Оболочка работает на растяжение. А приращение небольшое сечения, поэтому и результат такой. Деревянные бочки под пиво вообще не толстыми ободьями скрепляли, а пивные банки вообще без всяких ребер делают :)

[Vova 419]

Для чего всё это? Бочка с рёбрами будет намного дороже в производстве чем простая.

Вроде бочки как правило без рёбер делают. А если нужно усилить такую ёмость, то я бы встроил во внуть стержни если есть возможность, которые удерживали бы стенки от расширения.

[sworker 0]

Спасибо всем. Ответы понятны и на мой взгляд логичны. Что касается вертикальных ребер, то такая конструкция показалась нашему производству сложной. А вот насчет анализа на потерю устойчивости такой оболочки - можно это сделать в Cosmos (т.е. Simulation)?

[sworker 0]

To Vova

Вообще-то это не совсем бочка, то есть совсем не бочка, а емкость, которая будет устанавливаться под землей на глубине до 3м, так что нагрузки, которые будут на нее действовать, могут быть весьма существенными. Все производители таких емкостей делают то или иное оребрение, так что на этот счет у меня нет сомнений. А вот подкрепить это решение, то есть наличие ребер, каким-либо расчетом хотелось бы.

[Vova 419]

To Vova

Вообще-то это не совсем бочка, то есть совсем не бочка, а емкость, которая будет устанавливаться под землей на глубине до 3м, так что нагрузки, которые будут на нее действовать, могут быть весьма существенными. Все производители таких емкостей делают то или иное оребрение, так что на этот счет у меня нет сомнений. А вот подкрепить это решение, то есть наличие ребер, каким-либо расчетом хотелось бы.

Так как вы прикладываете нагрузки , возможно и эффективности не видно. Если ёмкость зарыта в землю, то почему серху перемещений не видно? Где крышка и давление на неё?

Вы уверены, что ГУ у вас правльные?

Тут наверно надо для начала с нагрузками определиться.

[Fedor 1 619]

Тогда это для предотвращения возможной потери устойчивости при пустой бочке и давлении земли. Продольные не помогут. Картинки возможной потери устойчивости есть к книжке Басова синенькой с танком на обложке, насколько помню.

Это как пустую пивную банку сжать :)

[sworker 0]

> Vova

Насчет граничных условий я, конечно, не уверен, потому и прошу совета. В первом варианте расчета я упростил задачу с целью получить хотя бы качественную оценку эффективности ребер. Потом я дополнительно приложил нагрузку от веса грунта к верхнему кольцу емкости, однако для понимания работы ребер это, на мой взгляд, дает мало. То есть вопрос в том, как правильно смоделировать воздействие грунта; может быть смоделировать сам грунт в виде некоторого тела и поместить в него емкость, а что потом, как приложить давление?

> Fedor

Если говорить строго, то по условиям эксплуатации емкость всегда должна быть заполнена как минимум на 30% от объема, но для запаса можно, наверное, считать ее пустой.

С книжкой Басова, к сожалению, не знаком. И все-таки, есть ли в модуле Simulation 2010 возможность определить потерю устойчивости для оболочки? Пока что-то я в примерах не нашел.

[Fedor 1 619]

" емкость всегда должна быть заполнена как минимум на 30% от объема, но для запаса можно, наверное, считать ее пустой" - нужно считать, а то в момент закапывания и потеряет устойчивость. Это по Ansys книжка. В нем все без проблем можно решить.

Кстати проверьте, чтобы не вылезла из земли. Это обычно проблема у заглубляемых емкостей.

" как приложить давление? " - по нормали :)

0.33 гамма аш, а точнее (1-sin fi)/(1+sin fi) - это из механики грунтов, как Кулон прописал. fi - угол внутреннего трения грунта.

[sworker 0]

Спасибо за советы, да вот про Ansys я только слышал, мне бы все-таки желательно в SolidWorks посчитать.

[a_a_a+ 11]

Спасибо за советы, да вот про Ansys я только слышал, мне бы все-таки желательно в SolidWorks посчитать.

Всё там есть.

Там даже хелп и туториалы на русском есть...

Кстати, на английском тоже есть :)

[ccc44 53]

«банка из под пива» - цилиндрическая оболочка с эллиптическими днищами, нагруженная равномерным внешним давлением. Казалось бы, первая форма потери устойчивости должна содержать три полуволны, а у меня получается четыре:

и далее 5,6,7…

Но кольцевые ребра тут однозначно помогут.

[sworker 0]

Спасибо ссс44 за наглядный пример. Пробую выполнить аналогичный расчет, однако программа дает сбой по неясной для меня причине. Сделал несколько попыток с некоторыми вариациями, но результат тот же.

Вообще-то до этого обычные статические расчеты проходили без проблем. А вообще как у нас Simulation 2010 под Win7х64 работает, устойчиво? Поделитесь опытом, пожалуйста.

[Taddan 1]

Вообще-то до этого обычные статические расчеты проходили без проблем. А вообще как у нас Simulation 2010 под Win7х64 работает, устойчиво? Поделитесь опытом, пожалуйста.

У меня Simulation под Win7x64 работает без каких то проблем.

Залей жайлы попробую вечером дома запустить.Я бы токую емкость поместил в контейнер (раму).

Будет меньше хлопот.

Для сосудов работающих под избыточным давлением ребра жесткости обычно делают из прутка. Прожил - слишком дорого.

Прицепил немного теории - почитайте.

stup104.pdf

[Taddan 1]

Не Знаю почему но мне тоже Ваш файл не работает.

Сделал по своему. Емкость такой конструкции не видел. Обычно изготавливается обечайка, накладывается и приваривается рёбра.

Emkost.rar

[Sinn 0]

Добрый день!

Имеется почти аналогичная задача, провести моделирование емкости с ребрами на предмет деформации при заглублении.

1. Емкость

2. Далее выбираем материал - полиэтилен, выбираем крепление - дно емкости. А вот с внешними нагрузками не могу разобраться. Когда выбираю распределенную массу (+силу тяжести) и помещаю ее на условную крышку при моделировании происходит завал только крышки.

А вот если, крышку снять и этот же вес приложить к кромке на которую опирается крышка, то деформация имеет более логичный вид.

Вопрос состоит в правильности определения нагрузок для решения данной задачи.

Заранее спасибо!

З.Ы. Сильно не пинайте, я только начинаю осваивать солид ...

[ccc44 53]

В первом случае у тебя нагрузка приложена к поверхности тонкой крышки, а во втором - к жесткому ребру. Ничего нелогичного тут нет. Если нагрузка действует только сверху и распределена по площади крышки (например масса грунта) - то первый случай и будет расчетный - крышку продавит и надо думать о том как ее усилить.