Будет ли изгибаться/сломаться стержень

[Reactor9 0]

Здравствуйте

Допустим что электромотор вращает стержень (только на одном стороне) на уровни моря в атмосфере:

<noindex></noindex>

При вращении воздух оказывает сопротивление и если стержень вращается чересчур быстро или если он сделан из хрупкого материала то тогда стержень просто сломается или будет изгибаться. Вы не могли бы мне сказать как можно вычислять с помощью программы SolidWorks выдержит ли стержень (если мы знаем его массу, длину и все необходимые параметры) нагрузку исходящего от воздуха? Какое свойство должен быть принят при вычислении, удельная прочность? Настолько мне известно как это эта программа предназначена именно для таких заданий

[Гость]

Усилие от размешивания воздуха можно посчитать, зная частоту вращения и размеры трубы. Построй эпюру моментов и посчитай, не сломается ли? Нужно ли с аэродинамикой заворачиваться в этом случае?

[Reactor9 0]

Усилие от размешивания воздуха можно посчитать, зная частоту вращения и размеры трубы. Построй эпюру моментов и посчитай, не сломается ли? Нужно ли с аэродинамикой заворачиваться в этом случае?

Дело в том что я не знаю как это нужно вычислять, я не физик и еще меньше разбираюсь в математике. Мне сказали что с помощью этой программы можно все это смоделировать, вот и хочу узнать-как

[Booster 103]

Программа сама ничего не посчитает, как и стоматологический кабинет сам зубы не вылечит. Придется засесть за сопромат и изучить эпюры, для пущей точности изучить какую нибудь САЕ. А лучше отдать на откуп сведущим в этой области людям они решат задачу легко-правда не бесплатно.

[Борман 2 392]

При вращении воздух оказывает сопротивление и если стержень вращается чересчур быстро или если он сделан из хрупкого материала то тогда стержень просто сломается или будет изгибаться.

Воздух вообще непричем. Ломается из-за потери устойчивости. Все равно что колбаску из пластилина катать в ладонях.

Посчитать можно только устойчиво вращение, или нет. И то это считается вручную... пока не знаю как, но точно вручную. :)

[Гость]

Об воздух этот стержень не сломается, тут даже считать не надо.

Тут нет значения частоты вращения. Ежели хорошенько закрутить, то может и сломаться:).

Устройство будет несбалансировано, стремиться попрыгать. Подшипники двигателя (или редуктора) будут громко недолго плакать.

[ssv22 17]

Reactor9

Не волнуйтесь.

Об воздух этот стержень не сломается, тут даже считать не надо.

Он сломается от других причин ()

Да, вполне возможно что и от других. И в т.ч. от трения "об воздух"...

ТС не указал ведь никаких параметров стержня, частоты вращения и т.д.

А если стержень d=0.0001мм ?

ИМХО тут и воздух повлияет.

Что за материал стержня? Может он разрушится от центробежных сил...

Вообщем, нет никаких исходных данных, чтобы ответить на данный вопрос...

[ShoN 54]

На умный вопрос такое же семяизвержение ответов :-). Когда же в нашей стране инженер будет звучать гордо? простите за флул ....

[Hanter 11]

Я бы считал отдельно стержень (изгиб /кручение) в зависимости от скорости/ускорения.

И самое главное в этой схеме двигатель: мощность, усилия на опоры(подшипники), вал изгиб/кручение.

[myrsky 1]

Если конкретно брать стержень, то логично будет, что при больших оборотах стержень будет испытывать сопротивление с плотностью воздуха, а значит работать на изгиб. При этом нагрузка на стержень распределена равномерно,можно привести её к одной силе в центре стержня. В программе посчитать можно, но необходимо знать допускаемые напряжения при изгибе. Вот к примеру так...............А вообще вопросы по сопромату в эту ветку <noindex>http://fsapr2000.ru/index.php?showforum=88</noindex>.

[Борман 2 392]

В программе посчитать можно, но необходимо знать допускаемые напряжения при изгибе.

По сравнению в центробежной нагрузкой этот эффект ничтожен. В САЕ такое рассчитать практически невозможно. Это нелинейная задача, в которой нагрузка зависит от деформированного состояния, которое неизвестно.

[myrsky 1]

По сравнению в центробежной нагрузкой этот эффект ничтожен. В САЕ такое рассчитать практически невозможно. Это нелинейная задача, в которой нагрузка зависит от деформированного состояния, которое неизвестно.

а кто говорит что в процессе работы стержень будет деформироваться? центрабежная сила будет иметь место если стержень будет иметь большой вес на конце, а если это будет лёгкий и хрупкий материал, то можно принебречь.

[Борман 2 392]

а кто говорит что в процессе работы стержень будет деформироваться? центрабежная сила будет иметь место если стержень будет иметь большой вес на конце, а если это будет лёгкий и хрупкий материал, то можно принебречь.

Нельзя. Принебречь можно как раз то воздухом, который тут вообще не в тему.

[Солодов 2]

...Посчитать можно только устойчиво вращение, или нет. И то это считается вручную... пока не знаю как, но точно вручную. :)

И обязательно посчитать отрыв стержня от оси под действием центробежной силы))

[Reactor9 0]

katalex-3

Тут нет значения частоты вращения. Ежели хорошенько закрутить, то может и сломаться:).

Допустим что частота вращения 1 оборот в секунду

Устройство будет несбалансировано, стремиться попрыгать

Хорошо, будет у него противовес, дело не в этом

ssv22

ТС не указал ведь никаких параметров стержня, частоты вращения и т.д.

А если стержень d=0.0001мм ?

ИМХО тут и воздух повлияет.

Что за материал стержня? Может он разрушится от центробежных сил...

Вообщем, нет никаких исходных данных, чтобы ответить на данный вопрос...

Длина 1 000 метр, диаметр-1 метр.

А вот материал...думаю что нужно взять легкий и прочный материал, в частности Углеродные нанотрубки

Hanter

Я бы считал отдельно стержень (изгиб /кручение) в зависимости от скорости/ускорения.

Отлично, я уверен что и это тоже нужно подсчитать, для этого есть простые формулы и это программа нужна?

myrsky

Если конкретно брать стержень, то логично будет, что при больших оборотах стержень будет испытывать сопротивление с плотностью воздуха, а значит работать на изгиб

И что тут имеет значение-количество оборотов в секунду или линейная/круговая скорость наконечника стержня?

А вообще вопросы по сопромату в эту ветку ]]>http://fsapr2000.ru/index.php?showforum=88]]>

Спасибо

[Борман 2 392]

Пилять.. когда читал тему у меня не загрузилась картинка.. и я думал, что он крутится вокруг своей оси.

Чувствую себя идиотом.

[Reactor9 0]

Пилять.. когда читал тему у меня не загрузилась картинка.. и я думал, что он крутится вокруг своей оси.

Чувствую себя идиотом.

Какая? Та которая есть в первом посту?

[ssv22 17]

katalex-3

Допустим что частота вращения 1 оборот в секунду

Хорошо, будет у него противовес, дело не в этом

Длина 1 000 метр, диаметр-1 метр.

А вот материал...думаю что нужно взять легкий и прочный материал, в частности Углеродные нанотрубки

нужно знать характеристики материала: плотность, модули упругости

<noindex>http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Модули%20упругости/</noindex>

и др.

Еще нужно знать(задать) угловое ускорение: время разгона из состояния покоя до состояния вращения с рабочей частотой вращения - если оно (время слишком маленькое - возможен и излом стержня).

И даже при наличии полной уравновешенности стержня, на него все равно будут действовать центробежные силы. Если напряжения в стержне превысят допускаемые, он разлетиться на отдельные части(разрушится).

И масса противовеса д.быть = массе не уравновешенной части стержня. Короче получим тот же стержень, только его центр тяжести должен лежать на оси вращения.

И что тут имеет значение-количество оборотов в секунду или линейная/круговая скорость наконечника стержня?

Это связанные величины. Только количество оборотов в секунду говорит об угловой скорости всего твердого тела(радиан в секунду), а линейная/круговая скорость говорит о именно линейной скорости какой-либо точки тела, в зависимости от ее расстояния от оси вращения(и измеряется в м/с):

Угловая скорость е = Pi*n/30, (рад./сек), где n-частота вращения - оборотов в секунду.

Линейная скорость точки О, на расстоянии R от оси вращения, равна е*R (м/с)

Зная угловую скорость, можно в любой момент вычислить линнейную скорость любой точки этого тела. И наоборот.

см. тут:

<noindex>http://www.physel.ru/mainmenu-4/mainmenu-11/120-s-115-.html</noindex>

PS. что-то мне это напоминает генератор гравитационных волн...

[Reactor9 0]

ssv22

нужно знать характеристики материала: плотность, модули упругости

Допустим что у нас используется Углеродные Нанотрубки, их плотность меняется но условно возьмем 100 кг на 1 кубический метр.

Модули упругости, настолько мне известно свободно можно взять Модуль Юнга для этой цели и вот тут значение такое-1 000 ГПа для Углеродных Нанотруб (http://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulus)

Еще нужно знать(задать) угловое ускорение: время разгона из состояния покоя до состояния вращения с рабочей частотой вращения - если оно (время слишком маленькое - возможен и излом стержня).

Конечно. Ну если скорость стержня (его наконечника) равен 6 км/сек то время разгона.....пусть будет 10 сек. Этого мало, и вот можно узнать стержень от этого сломается или нет?

И даже при наличии полной уравновешенности стержня, на него все равно будут действовать центробежные силы. Если напряжения в стержне превысят допускаемые, он разлетиться на отдельные части(разрушится).

Как раз это хочу выяснить