Фланец

[Mosjka 0]

Всем привет!

Были просмотрены все темы про фланцевые соединения, но ответ на интересующий меня вопрос не был найден.

В общем есть самый обычный фланец.

Проблема, или точнее вопрос, с предварительным затягом. Я прикладываю силу:

Потом решаю. Получается следующая картина:

Либо если в animate (реверсия)

Т.е. получается в том сечении, где приложена сила, происходит сечение тела. Нижняя часть идет вверх, верхняя соответственно вниз... Должно ли так быть? Или я что-то делаю не так? То ли я неправильно выделяю тела, когда указываю bolt pretension...

[Makarrr 15]

Гы. А болт это одно тело? А то, вроде, pretension приложено к 4-м телам.

[Mosjka 0]

Гы. А болт это одно тело? А то, вроде, pretension приложено к 4-м телам.

Тело одно, просто болт был поделен на несколько частей, чтобы сетку было проще строить

[StanislawDovnar 12]

Пришлите модель на msf_msi пудель tut.by . Скорее всего, неправильно объявлен болт.

[Mosjka 0]

Пришлите модель на msf_msi пудель tut.by . Скорее всего, неправильно объявлен болт.

Модель должна быть уже на ящике)

Здесь тоже прикреплю, если кому интересно будет

<noindex>http://narod.ru/disk/29549837001/Ansys.rar.html</noindex> - файл ansys

<noindex>http://ifolder.ru/26576511</noindex> - файл WB

[YURIS 14]

Модель должна быть уже на ящике)

Здесь тоже прикреплю, если кому интересно будет

<noindex>http://narod.ru/disk/29549837001/Ansys.rar.html</noindex> - файл ansys

<noindex>http://ifolder.ru/26576511</noindex> - файл WB

Выделенные тела специально объединили в один парт или случайно вышло?

[Mosjka 0]

Выделенные тела специально объединили в один парт или случайно вышло?

Специально. Т.к. болт соединяется резьбой с нижним фланцем. Поэтому, болт и нижний фланец идеализируется одним телом. Конкретно сама резьба не моделируется.

А вот между болтом и верхним фланцем (диаметр болта 30, а отверстия 33) есть расстояние, поэтому это два разных тела.

Изменено 26 октября 2011 пользователем Mosjka

[Closius 8]

Моська, все нормально. Все как вы описали так и есть.

[StanislawDovnar 12]

Модель получена. Затяжка болта - артефакт, происходит с перекосом, сдвигом частей, очень неравномерными напряжениями.

ИМХО 1, странно (через выделение тела, а не поверхности) объявлен Bolt Pretension на немного необычный, неожиданно короткий болт. Система не разобралась.

ИМХО 2. Болтом должно быть одно-единственное body из трех частей по длине ("вроде гайка" - стержень - "вроде головка болта"). Размеры и форма "головки" и "гайки" не важны, они могут закрепляться и входить в контактные пары. А вот средний стержень должен быть длинным и свободным на поверхности (сечение желательно круглое или не очень сложное). И слоев элементов вдоль стержня должно быть много (ну хотя бы десяток). Именно для стержня назначается Bolt Pretension и выбираются по кругу его поверхности (желательно, одна - цилиндр).

Здесь же выбиралось всё body и состояло оно только из двух частей.

Модель стала хорошей и реалистичной после того, как в Вашем странно коротком болте нижняя цилиндрическая поверхность была разрезана на две (Extrude - Imprint faces) горизонтальной плоскостью. Верхний из новых цилиндров (средний в болте) использован для создания натяга (выбиралась цилиндрическая поверхность). Болт как был одним body, так и остался.

Попробуйте!

[Larscliff 1]

Интересный артефакт, тоже хотел предложить приложить силу к поверхности, а не к телу.

Изменено 26 октября 2011 пользователем Larscliff

[Mosjka 0]

Всем спасибо за комментарии!

Модель стала хорошей и реалистичной после того, как в Вашем странно коротком болте нижняя цилиндрическая поверхность была разрезана на две (Extrude - Imprint faces) горизонтальной плоскостью. Верхний из новых цилиндров (средний в болте) использован для создания натяга (выбиралась цилиндрическая поверхность). Болт как был одним body, так и остался.

Попробуйте!

Спасибо огромное за столь развернутый ответ) К сожалению, сейчас нет возможности попробовать, так что только завтра.

Также извиняюсь, что не точно описана конструкция. Тут не болт, а шпилька. Нижний конец с резьбой вкручен в нижний фланец, а на верхний конец накручена гайка (в модели смоделирована просто цилиндром сверху). Видимо поэтому вас смутила такая геометрия "болта".

Ещё, если не сложно, могли бы пояснить подробнее, где именно вы разрезали плоскостью, просто из вашего описания немного непонятно Просто шпилька и так вроде разрезана достаточно много где (рисунок прилагаю):) И почему резать не просто Slice'ом?

А сила была приложена к телу, потому что в хелпе написано, что

If you apply the Bolt Pretension load to a body, you will need to have a local Coordinate System object in the tree. The application of the load will be at the origin and along the z-axis of the local coordinate system. You can place the coordinate system anywhere in the body and reorient the z-axis.

А про то, что можно к цилиндрической поверхности приложить - совсем забылось. Завтра попробую обязательно и отпишусь :)

Изменено 26 октября 2011 пользователем Mosjka

[YURIS 14]

Всем спасибо за комментарии!

Спасибо огромное за столь развернутый ответ) К сожалению, сейчас нет возможности попробовать, так что только завтра.

Также извиняюсь, что не точно описана конструкция. Тут не болт, а шпилька. Нижний конец с резьбой вкручен в нижний фланец, а на верхний конец накручена гайка (в модели смоделирована просто цилиндром сверху). Видимо поэтому вас смутила такая геометрия "болта".

Ещё, если не сложно, могли бы пояснить подробнее, где именно вы разрезали плоскостью, просто из вашего описания немного непонятно Просто шпилька и так вроде разрезана достаточно много где (рисунок прилагаю):) И почему резать не просто Slice'ом?

А сила была приложена к телу, потому что в хелпе написано, что

If you apply the Bolt Pretension load to a body, you will need to have a local Coordinate System object in the tree. The application of the load will be at the origin and along the z-axis of the local coordinate system. You can place the coordinate system anywhere in the body and reorient the z-axis.

А про то, что можно к цилиндрической поверхности приложить - совсем забылось. Завтра попробую обязательно и отпишусь :)

Прикладывать можно и к телу и к поверхности, у вас все верно сделано - вся разница будет в том, что когда прикладываешь к телу - нужно дополнительно задавать локальную систему координат. Цитирую хелп:

"Applies a pretension load to a cylindrical face, to a straight edge of a line body, to a single body, or to multiple bodies, typically to model a bolt under pretension. If you apply the Bolt Pretension load to a body, you will need to have a local Coordinate System object in the tree. The application of the load will be at the origin and along the z-axis of the local coordinate system. You can place the coordinate system anywhere in the body and reorient the z-axis."

"Прикладывает силу предварительной затяжки к цилиндрической поверхности, прямому ребру одномерного тела, единому или составному телу, как правило для моделирования болта при предварительной затяжке. Если вы прикладываете усилие предварительной затяжки к телу, то у Вас в дереве должен присутствовать объект локальной системы координат. Приложение нагрузки будет осуществляться в начале координат и вдоль оси локальной системы координат. Вы можете разместить систему координат в любой точке тела и переориентировать ось Z."

У вас не совсем понятно вот это разбиение на тела, с этим, по-моему надо разобраться.. слишком много цилиндров.. т.е. как-то упростить вашу модель что ли.. Тогда будет понятно что и как, наверное.

[Mosjka 0]

Удалось сегодня добраться до машины с работающим WB.

Как написано выше, тело болта-шпильки было оставлено в нетронутом состоянии... Просто непонятно пока что , где рассекать. Извиняюсь за это

А вот bolt pretension был приложен к свободной цилиндрической поверхности.

Но результат остался тем же.. Опять сдвиг, разделение тела и неравномерные распределения

Надеюсь, это связано с тем, что тело не было рассечено. А то странно получается, у вас получилось, а у меня нет :)

Может, если вам не сложно, выложите вашу измененную модель?

Изменено 26 октября 2011 пользователем Mosjka

[StanislawDovnar 12]

Для Вашей модели под словом болт имею ввиду то body, к которому приложено Bolt Pretension. Физически это может быть шпилька или монолит "гайко-болт".

Само body не трогал. Взял его нижний цилиндр (surface) и поделил на два цилиндра. Для этого создал горизонтальную плоскость и в DesignModeler сходил в Extrude - Operation - Imprint Faces (заморозив предварительно все, кроме болта).

Общая идея - на болте должно быть что угодно по концам, а в центре простой свободный стержневой участок. К нему и прикладывать Bolt Pretension.

Ниже ссылка на скромный пример из моей <noindex>практики</noindex>

[Mosjka 0]

Для Вашей модели под словом болт имею ввиду то body, к которому приложено Bolt Pretension. Физически это может быть шпилька или монолит "гайко-болт".

Само body не трогал. Взял его нижний цилиндр (surface) и поделил на два цилиндра. Для этого создал горизонтальную плоскость и в DesignModeler сходил в Extrude - Operation - Imprint Faces (заморозив предварительно все, кроме болта).

Общая идея - на болте должно быть что угодно по концам, а в центре простой свободный стержневой участок. К нему и прикладывать Bolt Pretension.

Ниже ссылка на скромный пример из моей <noindex>практики</noindex>

Эх.... видимо вы маг и волшебник :) потому что я делаю, как вы говорите - а получается всё тоже самое, что и раньше :(

Т.е. мои действия:

1) Болт был дополнительно поделен. Стала существовать стержневая часть, которая находится внутри верхнего фланца. Сверху и снизу у неё есть продолжения. Правда эта операция проводилась с помощью Slice, но я так понимаю, что это одно и тоже, раз тело остается одно.

2) Нагрузка прикладывалась по-разному. И к поверхности и к телу - разницы не было замечено.

Результат решения

И модель, если вы мне не поверите :)

<noindex>http://ifolder.ru/26586566</noindex>

[StanislawDovnar 12]

Эх.... видимо вы маг и волшебник :) потому что я делаю, как вы говорите - а получается всё тоже самое, что и раньше :(

Т.е. мои действия:

1) Болт был дополнительно поделен. Стала существовать стержневая часть, которая находится внутри верхнего фланца. Сверху и снизу у неё есть продолжения. Правда эта операция проводилась с помощью Slice, но я так понимаю, что это одно и тоже, раз тело остается одно.

2) Нагрузка прикладывалась по-разному. И к поверхности и к телу - разницы не было замечено.

Результат решения

И модель, если вы мне не поверите :)

<noindex>http://ifolder.ru/26586566</noindex>

Посмотрел модель. Вы пошли своим путем (просто один стержень, сцепленный с соседями на торцах), но, кажется, артефакт устранился и система Вас поняла. Сейчас всё выглядит так, как и положено. Посмотрите для полной модели Equivalent Stress в диапазоне 0 - 20 МПа при масштабе в 2000 раз. А болты так и должны быть разрезаны и и проходить сквозь друг друга в осевом направлении. Теперь они напряжены по окружности равномерно.

[Saprenok 0]

сообщение удалено

Изменено 27 октября 2011 пользователем Saprenok

[Mosjka 0]

Посмотрел модель. Вы пошли своим путем (просто один стержень, сцепленный с соседями на торцах), но, кажется, артефакт устранился и система Вас поняла. Сейчас всё выглядит так, как и положено. Посмотрите для полной модели Equivalent Stress в диапазоне 0 - 20 МПа при масштабе в 2000 раз. А болты так и должны быть разрезаны и и проходить сквозь друг друга в осевом направлении. Теперь они напряжены по окружности равномерно.

Интересно... Надо обдумать. Спасибо за советы!

Остался только один небольшой вопрос. Так сказать проверка правильности модели. По смыслу, в шпильке от затяга 70000 Н должны возникать осевые напряжения равные 70000/(pi*r^2)=100 МПа (примерно). Здесь же получается, что по каждому сечению действуют самые разные напряжения.

Или мы и не должны получить, что p=F/S ?

P.s. А в последней модели была ошибка. После того как было разбито тела болта на несколько тел, WB создал лишние контактные пары, которые не были удалены... Дело было ночью - видимо это сыграло роль :(

Сейчас же опять получаются те же результаты, что и в первом посте. Модель прилагаю. Может так и действительно должно быть, как некоторые пишут... Не знаю... Если бы можно было получить p=F/S - то было бы ясно.

<noindex>http://ifolder.ru/26591121</noindex>

Изменено 27 октября 2011 пользователем Mosjka

[StanislawDovnar 12]

Моделирование болтовых соединений хочу проиллюстрировать своим роликом. Это типовой конический одноступенчатый <noindex>редуктор</noindex>. Представлены затяжка болтов и рабочее нагружение.

[Mosjka 0]

К моему сожалению, опять появился вопрос по фланцу.

Модель была разбита более подробной сеткой и проведен расчёт.

Вопрос в следующем. Я делаю модель в WB, решаю там же, получаю результат. Вывожу полученные stress intensity. И максимальное значение равно примерно 500 Мпа.

Но мне не очень нравится (либо я не очень разбираюсь в нем :) ) постпроцессинг в WB.Поэтому два варианта:

1) Либо я делаю Tools-write input file и затем этот dat файл открываю в обычном Ansys.

Там нажимаю solve. Получаю результат. Вывожу полученные stress intensity.

2) Либо включаю опцию записи результатов в adpl в свойствах анализа в WB. А затем открываю соотвественные файлы в Ansys.

В итоге независимо от метода максимальное значение в обычном ANSYS оказывается равно примерно 820 Мпа.

При всем при этом - премещения получаются одинаковые точь-в-точь. Что и должно быть. А вот деформации и напряжения разные - непонятно :(

В чем может быть причина такого поведения?

Картинки прикладываю