Расчет сварного шва.

[iva_nko 0]

Добрый день, друзья! Слышал о программе sysweld, что то читал. Подскажите, можно ли в ней рассчитать сварную конструкцию на действие статической нагрузки? или например вытащить модель с результатами НДС и закинуть в АНСИС?

[Борман 2 385]

или например вытащить модель с результатами НДС и закинуть в АНСИС?

Когда то я тоже считал сварные швы, обращаясь к дьяволу. Теперь я дорос до СП 16.13330.2011 (СНиП II-23-81* — Стальные конструкции) и сплю спокойно.

[iva_nko 0]

Когда то я тоже считал сварные швы, обращаясь к дьяволу. Теперь я дорос до СП 16.13330.2011 (СНиП II-23-81* — Стальные конструкции) и сплю спокойно.

Это мне известно и я также этим занимаюсь! но все таки вручную считать - времени уходит больше.

[Fedor 1 604]

Автоматизируйте в Mathematica. Это несложно.

[antipixto 0]

Здравствуйте,

В своей практике расчет сварных соединений (по Eurocode) выполнял с использование пре/пост Femap + решатели Nastran и Ansys. Анализ выполнялся для PLATE элементов с использованием величин нормальных напряжений X, Y (сориентированых предварительно для привариваемых листов), а также вектора напряжений среза XY.

Кроме того средства Nastran позволяют проводить анализ св. швов с использованием специализированного типа элемента CWELD. Хотя обычно применяются такой распространенный тип элемента как RBE.

Можно посмотреть тут:

<noindex>http://www.youtube.com/watch?v=vNKifPVuFV4</noindex>

Если конструкция содержит сотни или тысячи сварных соединений, то уместно применение средств автоматизации для автоматич. определения и классификации того или иного сварного шва.

[antipixto 0]

Решил поделиться примерами расчетов сварных соединений при помощи МКЭ.

Самый простой способ - без каких-либо специализированных доп. элементов, а просто PLATE-PLATE.

[soklakov 1 477]

А что показывают сии картинки? При чем тут сварной шов?

[antipixto 0]

Прошу прощения за возможно непонятные картинки.

Вечером постараюсь описать подходы (европейские) к решения задач усталостной долговечности металлоконструкций. Начну с требований Eurocode и перейду к автоматизации расчетов сварных швов различных сооружений (конечно осветив подходы к FEM и анализу полученных результатов).

[soklakov 1 477]

Из Ваших слов мне показалось на картинках оболочечная модель полная обычных Т-соединений. Что будет предположением об идеальном сварном шве плюс некоторые математические проблемки. Любые Еврокоды и методики тогда будут такими же СНиПами эмпирического характера, заполненными кучей коэффициентов. Методика оценки надежности конструкции, содержащей сварные швы, - да. Но расчет швов ведь не производится. Или я опять чего-то не понял?

[a_schelyaev 367]

Есть Вертиавские инструменты для моделирования сварных швов.

В Абакус такой плагинчик встроенный есть.

[soklakov 1 477]

Что делает плагинчик?

[Борман 2 385]

Самый простой способ - без каких-либо специализированных доп. элементов, а просто PLATE-PLATE.

И что вы дальше делаете с этими напряжениями, которые вы сняли со стенки ? Сравниваете с допускаемыми для сварного шва ? Которые считатете КАК ?

[Гость suvorov.as]

А что швы на пластинчатой модели на прочность считают?

[soklakov 1 477]

Вот. Не я один не понимаю как сварные швы с оболочечной моделью связаны.

[Гость Magarec]

antipixto

Вечером постараюсь описать подходы (европейские) к решения задач усталостной долговечности металлоконструкций.

уже утро...

Прошу прощения за возможно непонятные картинки.

Картинки не понятные...

[Гость suvorov.as]

уже утро...

Уж полночь близится, а Германа все нет.

[antipixto 0]

Господа,

Каюсь, вчера так и не удалось ответить...

Была следующая задача посчитать усталость сварных соединений, кроме того опредить запасы статической прочности (для случаев - колизии и сейсмики). Конструкция - шлюзовые ворота (несколько типоразмеров). В среднем 50м*35м*10м. Основные конструктивные элементы конструкции:

- пластины бортов, палуб, переборок

- подкрепляющие бракеты и кницы

- профильные балки и трубы

- сложные конфигурации поддерживающих конструкций (сварные)

Основной диапазон свариваемых толщин от 12 до 150 мм.

Основные типы сварных швов конструкции:

- L-швы

- Т-швы

- X-швы

- стыковые швы

Модель была реализована оболочечная, да-да, именно оболочечная, и сварные соединения были идеализированными, т.е. само тело шва не моделировалось, и по консервативной оценке определялись максимальные узловые напряжения на примыкающей кромке в таком идеализированном сварном шве.

Регламентная основа для проведения анализа (усталостная долговечность) - Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-9: Fatigue.

Основа данного документа - это уровни допустимых напряжений для различных типов швов (в зависимости от категории) для при определенном количестве циклов, по еврокоду это 2 млн.циклов (а в нашем случае было 250 тыс.циклов).

Ниже приведены несколько примеров специфических узлов конструкции (таких узлов сотни). И Вы можете судить о необходимости проверки для тысяч сварных швов. Конечно, потом используются общие унифицированные типоразмеры для схожих мест конструкции, но проверка делается по максимуму, поскольку объект ответственный и должен прослужить не менее 35-40 лет.

Для анализа напряжений использовались нормальные напряжения и напряжения среза в сварном шве (примеры результатов приведены ниже). Что касается проблем с математикой. Концентрация напряжений рассматривалась в каждом отдельном случае.

Далее полученные уровни напряжений сравнивались с категориями сварных швов (что эквивалентно уровню напряжений при 2млн. циклах) приведенными в еврокоде. Для примера несколько картинок с самими категориями.

На основании созданного давным-давно еврокода (откуда мы брали запасы по уровням допускаемых напряжений) мы верифицировали модели с результатами. Поиск сварных швов в конструкции был автоматизирован и макрос автоматически не только идентифицировал шов, но и присваивал ему тип и первоначальную категорию, которая сможет обеспечить необходимые запасы по уст. долговечности.

Что касается моделирования полноценных сварных швов… если конструкция позволяет выполнять такую оценку, почему бы и нет. Если есть судно, которое обычно мы моделируем PLATE элементами, то расчет усталости выполняют таким же образом в оболочечной модели. Если нужна локализация и оценка местной прочности, то можно интегрировать и SOLID-швы, но зачем? Если у кого-то есть опыт работы с DNV, Lloyd и другими компетентными организациями, то эти специалисты знают, что можно использовать SHELL(PLATE) элементы, единственное брать Envelope значение по получаемым векторам.

Это конечно один небольшой пример работы, но конечно я не буду спорить с теми , кто считает, что можно и нужно выполнять оценку сварных швов с полноценным моделированием их структуры.

Понимаю, что сумбурно и может быть не совсем доходчиво, но к сож. очень мало времени, простите.

Упс... картинки перемешались(.

Насчет того, как оболочечная модель связана с расчетом сварных соединений. Европейские дизайн офисы часто (в большинстве случаев) используют shell-модели для оценки усталости сварных соединений.

Есть кстати также такой документ - Recommendations for fatigue design of welded joints and components (так вот фактически копия еврокода или наоборот;) ), так вот в этом документе рассмотрены оба подхода - моделирование сварных соединений при помощи SHELL и SOLID элементов:

Кому интересно, - документ, насколько я помню, есть в открытом доступе, но кому нужно, смогу скинуть на почту.

[EIV 59]

Так это для полного провара листов.

[Guterfreund 75]

Делал аналогичную работу, изучил вопрос до мелочей. Скажу сразу, запасы там мама не горюй... Вот все говорят европейцы, а наши расчеты, порой, затыкают их по всем направлениям...

Так это для полного провара листов.

Провар, не провар, все это учитывается в категории сварного шва. Изменение локальной жесткости, к сожалению, при таком анализе не учитывается!

[antipixto 0]

Коллеги,

Как для полного провара - FPW, так и для неполного провара - DFW и PPW.

Да, запасы там получаются хорошие. А для полного провара наши коллеги дажи выполняли натурные испытания и получили хор. сходимость с параметрами, указанными в Interanional Institute of Welding (IIW).