Перейти к публикации

Расчет на усталостную прочность и долговечность


Рекомендованные сообщения

Кривую инженера паровозного депо Веллера вроде никто не отменял, только уточняют. Он грузики на токарном станке к стерженькам подвешивал и тем спас железнодорожное сообщение. А то оси колес ломались и происходили катастрофы. Одна из них описана в романе Кронина Звезды смотрят вниз , вроде. А инженер смекнул в чем дело и после экспериментов сообщил. Все и вздохнули спокойно :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Кривую инженера паровозного депо Веллера вроде никто не отменял, только уточняют. Он грузики на токарном станке к стерженькам подвешивал и тем спас железнодорожное сообщение. А то оси колес ломались и происходили катастрофы. Одна из них описана в романе Кронина Звезды смотрят вниз , вроде. А инженер смекнул в чем дело и после экспериментов сообщил. Все и вздохнули спокойно :)

Тут тоже никто не пытается её отменить а только о ней и говорят когда упоминают предел выносливости :) Крутой чувак согласен! :)

У нас бы с этим не парились бы - кого нить казнили и просто сделали оси ещё толще :) 

но получается что вопрос остался и в этом раз её уточняют :) но у меня вопрос не по теории, а по тому как её применять (использовать) в САПР

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Сфера конструирования сельскохозяйственной техники :)

 

 

Сельскохозяйственная техника не более ответственна, чем краностроение.

Берем уважаемый стандарт DIN 15018 и смотрим район примерно между таблицами 14 и 17. В первой таблице начинают просто и приближенно учитывать спектр колебаний.  В последней таблице выбираются допустимые номинальные напряжения. Стандарт нацелен на предсказание усталости оболочечных и балочных конструкций. Вероятно, это соответствует данному случаю.

DIN15018.pdf

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

Сфера конструирования сельскохозяйственной техники :)

 

 

Сельскохозяйственная техника не более ответственна, чем краностроение.

Берем уважаемый стандарт DIN 15018 и смотрим район примерно между таблицами 14 и 17. В первой таблице начинают просто и приближенно учитывать спектр колебаний.  В последней таблице выбираются допустимые номинальные напряжения. Стандарт нацелен на предсказание усталости оболочечных и балочных конструкций. Вероятно, это соответствует данному случаю.

 

Спасибо, но мне нужна информация о том как определить ресурс пользуясь решениями в NX! и на русском языке.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
То решение долговечности (усталости) которое даёт NX (при использовании NX Motion Flexible body например) в количестве циклов до разрушения (т.е. можно определить точку в которой они минимальны) на какие циклы оно ориентируется? - ту ориентацию мне можно использовать (как?)?

 

Я полагаю Вы сами задаете характер циклов. Я не очень понял Вашего вопроса если честно.. В принципе Вам надо задать амплитуду и коэффициент ассиметрии цикла.

 

Есть цикл, делим его на N штук, амплитуда каждого из которых меньше предела усталости. Что тогда ?

 

Если амплитуда меньше предела выносливости (и этот предел есть у материала), то и считать ненадо. На то он и предел выносливости, что если напряжение меньше него то материал их может выдержать бесконечное кол-во раз (ну или очень большое или N раз если это аля алюминий).

Тут дело все в основном нагружении. Если у труба просто стоит и ничем не нагружена кроме вибрации - это одно, а вот если она нагружена моментами и силами, то надо брать во внимание именно их. Амплитуда колебаний не большая, но коэффициент ассиметрии будет существенный. К тому же тут надо выделять статическую составляющую (считать на ползучесть) и динамическую. Так у нас в атомной промышленности делают (и не только у нас, во Франции например тоже). Точнее недавно скажем так внедрили такой подход пройдя через все инстанции.

 

Ваш подход с экспериментом тоже правильный и умный.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

" коэффициент ассиметрии будет существенный" это всегда хорошо, ближе к статике. Худший вариант знакопеременный ...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

" коэффициент ассиметрии будет существенный" это всегда хорошо, ближе к статике. Худший вариант знакопеременный ...

 

Спорное утверждение. Зависит от конкретного случая.Мы ту все таки считать хотим при любом нагружении.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

То решение долговечности (усталости) которое даёт NX (при использовании NX Motion Flexible body например) в количестве циклов до разрушения (т.е. можно определить точку в которой они минимальны) на какие циклы оно ориентируется? - ту ориентацию мне можно использовать (как?)?

 

Я полагаю Вы сами задаете характер циклов. Я не очень понял Вашего вопроса если честно.. В принципе Вам надо задать амплитуду и коэффициент ассиметрии цикла.

 

 

 

Есть цикл, делим его на N штук, амплитуда каждого из которых меньше предела усталости. Что тогда ?

 

Если амплитуда меньше предела выносливости (и этот предел есть у материала), то и считать ненадо. На то он и предел выносливости, что если напряжение меньше него то материал их может выдержать бесконечное кол-во раз (ну или очень большое или N раз если это аля алюминий).

Тут дело все в основном нагружении. Если у труба просто стоит и ничем не нагружена кроме вибрации - это одно, а вот если она нагружена моментами и силами, то надо брать во внимание именно их. Амплитуда колебаний не большая, но коэффициент ассиметрии будет существенный. К тому же тут надо выделять статическую составляющую (считать на ползучесть) и динамическую. Так у нас в атомной промышленности делают (и не только у нас, во Франции например тоже). Точнее недавно скажем так внедрили такой подход пройдя через все инстанции.

 

Ваш подход с экспериментом тоже правильный и умный.

 

Постараюсь ответить....:) Я беру не цикл, а режим нагружения. Цикл можно рассматривать только в какой то конкретной точке в определённый интервал времени и циклом являются - зависимые от времени напряжения. Режим нагружения это совокупность всех силовых факторов - инерционных нагрузок от ускоренного движения и местных усилий например от пружин,рессор, демпферов, амортизаторов... Эксперимент дорогая штука :) испытания тоже, но они регулярно проводятся и не только ради того о чём я говорю...

Я вижу что современный уровень САПР и их CAE приложений сделал существенный шаг вперёд и у меня появилось ощущение что сейчас можно решить практическую задачу на персональном компьютере на котором эти САПР работают. Так ли это и как это сделать я пытаюсь выяснить.

Я рассматриваю вариант передачи режима нагружения (нагрузок зависящих от времени) из модуля симуляции кинематики с использованием упругой податливости звеньев механизма. И рассматриваю возможность последующего расчета на выносливость и определания ресурса в расширенной симуляции для NX.

 

В самом конце статьи сказано про это :" Сложный цикл статического нагружения представляет амплитуду нагрузки как функцию от времени... Рис 10" - вот это интересует! :) там тогда получается не статическое нагружение как функция времени, а думаю стоит говорить о динамическом нагружении.

+ добавка к книге :)

Изменено пользователем kol
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

kol:

 

Есть такая процедура - выделение полуциклов или амплитуд (например метод теней или метод дождя или еще есть методы). Об этом можно почитать тут: http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/sopromat/ustalost/raschet_na_prochnost_pri_neregulyarnoi_nagruzhennosti/

 

Наверное Вы не совсем понимаете основы усталостной прочности. Я советую Вам почитать некоторые книжки по циклике или, например:

 

http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/sopromat/ustalost/

 

http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/STRMEH/COPROMAT/METOD/M_U/KOSOBLIK/RASHET.HTML

 

И более древнее и специализированное: соответствующий раздел в ПНАЭ Г-7-002-86

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

kol:

 

Есть такая процедура - выделение полуциклов или амплитуд (например метод теней или метод дождя или еще есть методы). Об этом можно почитать тут: http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/sopromat/ustalost/raschet_na_prochnost_pri_neregulyarnoi_nagruzhennosti/

 

Наверное Вы не совсем понимаете основы усталостной прочности. Я советую Вам почитать некоторые книжки по циклике или, например:

 

http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/sopromat/ustalost/

 

http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/STRMEH/COPROMAT/METOD/M_U/KOSOBLIK/RASHET.HTML

 

И более древнее и специализированное: соответствующий раздел в ПНАЭ Г-7-002-86

За ссылки спасибо! Во второй в удобной форме информация изложена... "Наверное Вы не совсем понимаете основы усталостной прочности" - да не стоит впадать в подобные сомнения :) в любом случае самый матёрый специалист может чего то не знать в своей сфере - процесс обучения непрерывен и не заканчивается после сдачи экзаменов даже на матёрого специалиста :)

 

Вопрос к Вам лично Closius:

У Вас в интересах стоит NX CAE - по этой теме (выносливости и ресурса) вы работали в NX? есть опыт? насколько хорошо знакомы с современным положением дел в NX? Ну и просьба: опишите что знаете по этому вопросу непосредственно для NX. На мой взгляд даже при условии безупречного знания вузовской теории довольно сложно правильно задать в NX свойства материала для описания выносливости. И делать выводы основываясь на косвенных данных тоже не хочется :)

Изменено пользователем kol
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

" коэффициент ассиметрии будет существенный" это всегда хорошо, ближе к статике. Худший вариант знакопеременный ...

 

Спорное утверждение. Зависит от конкретного случая.Мы ту все таки считать хотим при любом нагружении.

 

Уж так учили. "Наиболее опасным является так называемый симметричный цикл  r=-1 " - Справочник по сопротивлению материалов. Писаренко, Яковлев, Матвеев. У других то же самое можно найти... :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Closius сказал(а) 26 Ноя 2013 - 10:37: Есть такая процедура - выделение циклов и полуциклов. Это "метод потоков дождя"?

 

Не совсем так. Там выделяются амплитуды и этим амплитудам задаются некоторые весовые коэффициенты, которые можно назвать циклами и полуциклами.  Таким образом из некоторой сложной последовательности нагружения в одном цикле можно выделить элементарные циклы, которые будут давать свой вклад в общую повреждаемость.

Если составление цепочки составляется в ручную, то выбираются точки наиболее характерных максимумов и минимумов, а мелкие перепады отбрасываются, а метод дождя это фактически алгоритм, который может автоматом все сделать и учесть все.

Если честно я по своей работе пользовался методом теней, который более запутаннее, чем метод дождя и его алгоритм довольно сложно было написать.

 

да не стоит впадать в подобные сомнения :) в любом случае самый матёрый специалист может чего то не знать в своей сфере - процесс обучения непрерывен и не заканчивается после сдачи экзаменов даже на матёрого специалиста :)

 

Согласен. Сейчас пытаюсь разобраться в критериях оценки усталостной прочности в NX и по хелпу сложно некоторые вещи понять.

 

У Вас в интересах стоит NX CAE - по этой теме (выносливости и ресурса) вы работали в NX? есть опыт? насколько хорошо знакомы с современным положением дел в NX? Ну и просьба: опишите что знаете по этому вопросу непосредственно для NX. На мой взгляд даже при условии безупречного знания вузовской теории довольно сложно правильно задать в NX свойства материала для описания выносливости. И делать выводы основываясь на косвенных данных тоже не хочется :)

 

Да я работаю в NX. Циклику именно в NX не считал, но занимался ей аналитическими методами. Про то как там определяются параметры написано в хелпе NX, но мягко говоря мало понятно.


Уж так учили. "Наиболее опасным является так называемый симметричный цикл r=-1 " - Справочник по сопротивлению материалов. Писаренко, Яковлев, Матвеев. У других то же самое можно найти... :)

 

Да Вы правы. Я просто задумался о других условиях.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

"просто тупо осреднить" - да именно так и делается :) просто хочется уже не тупо... получается что будем использовать супер CAE систему и также тупо "осреднять" всё на калькуляторе :) PS может всё таки в NX есть способ определить ресурс... 

 

Под такие задачи существует отдельный класс инструментов. Посмотрите для примера fe-safe.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 

"просто тупо осреднить" - да именно так и делается :) просто хочется уже не тупо... получается что будем использовать супер CAE систему и также тупо "осреднять" всё на калькуляторе :) PS может всё таки в NX есть способ определить ресурс... 

 

Под такие задачи существует отдельный класс инструментов. Посмотрите для примера fe-safe.

 

Под классом инструментов вы понимаете другие САПР и програмные продукты CAE... если я правильно понял, а не NX. Разными CAE системами пользоватся (впрочем как и САПР) в рамках предприятия не приемлемо на мой взгляд не осуществимо - полноценно, в полной мере, законно. Но если Вы с этим знакомы и знаете как это делается то опишите и возможно будет можно по аналогии исследовать инструменты NX (может даже сравнительную оценку дать).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем добрый день.

Уважаемый, kol- то что вы просите помочь вам, как именно решается задача определения ресурса только в NX скорее всего обречена на неудачу. Т.к в нашей стране этим чюдесным модулем NX CAE по моему пользуются очень немногие (сам в свое время пыталя его осилить, но из-за ограниченности возможностей и глюков решил оставить его). Но время идет и может быть вам дадут внятный ответ по NX CAE.  

Расскажу лишь, как сейчас у нас на предприятии обстоит дело с решением задач усталости:

1.Так вот сначала решается прочнотная задача

2. Данные прочностного расчета передаются в доморощенную программу, в которой и проиходит непосредственный расчет количества циклов до НАЧАЛА образования трещины.

3. Если необходимо определить сколько циклов проработает данная конструкция с трещиной, то используется опять же доморощенная программа.

 

По началу пытались освоить механику разрушения в ANSYS (не nCode), но его еще необходимо сертифицировать на эти расчеты и пока этого никто у нас не делает (времени нужно много).

 

ну и еще ключевой вопрос - это достоверность данных используемых для расчета усталости и повреждаемости. У нас на предприятии имеется своя база данных по материалам, которой нет в общем доступе. Мы только ей и доверяем, а не интернетовским данным. А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем добрый день.

Уважаемый, kol- то что вы просите помочь вам, как именно решается задача определения ресурса только в NX скорее всего обречена на неудачу. Т.к в нашей стране этим чюдесным модулем NX CAE по моему пользуются очень немногие (сам в свое время пыталя его осилить, но из-за ограниченности возможностей и глюков решил оставить его). Но время идет и может быть вам дадут внятный ответ по NX CAE.  

Расскажу лишь, как сейчас у нас на предприятии обстоит дело с решением задач усталости:

1.Так вот сначала решается прочнотная задача

2. Данные прочностного расчета передаются в доморощенную программу, в которой и проиходит непосредственный расчет количества циклов до НАЧАЛА образования трещины.

3. Если необходимо определить сколько циклов проработает данная конструкция с трещиной, то используется опять же доморощенная программа.

 

По началу пытались освоить механику разрушения в ANSYS (не nCode), но его еще необходимо сертифицировать на эти расчеты и пока этого никто у нас не делает (времени нужно много).

 

ну и еще ключевой вопрос - это достоверность данных используемых для расчета усталости и повреждаемости. У нас на предприятии имеется своя база данных по материалам, которой нет в общем доступе. Мы только ей и доверяем, а не интернетовским данным. А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу.

Согласен с вами уважаемый Thing :) До выхода NX8,5 по моему  в отношении усталости расширенная симуляция достаточно бесполезная вещь если принять во внимания все факторы. Но время идёт и прогресс тоже :) сименс делает своё дело :) А такие задачи (ресурса) на мой взгляд самые главные в машиностроении и все расчёты в конечном итоге должны сводится к ним. Потому я и открыл тему! :) я сам вообще работал ещё в сканаэро (не помню как это на английском - ещё из NX2) и предавал в него нагрузки из кинематики (потом был перерыв). PS будем надеяться и может не по одиночке :) 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем добрый день.

Уважаемый, kol- то что вы просите помочь вам, как именно решается задача определения ресурса только в NX скорее всего обречена на неудачу. Т.к в нашей стране этим чюдесным модулем NX CAE по моему пользуются очень немногие (сам в свое время пыталя его осилить, но из-за ограниченности возможностей и глюков решил оставить его). Но время идет и может быть вам дадут внятный ответ по NX CAE.  

Расскажу лишь, как сейчас у нас на предприятии обстоит дело с решением задач усталости:

1.Так вот сначала решается прочнотная задача

2. Данные прочностного расчета передаются в доморощенную программу, в которой и проиходит непосредственный расчет количества циклов до НАЧАЛА образования трещины.

3. Если необходимо определить сколько циклов проработает данная конструкция с трещиной, то используется опять же доморощенная программа.

 

По началу пытались освоить механику разрушения в ANSYS (не nCode), но его еще необходимо сертифицировать на эти расчеты и пока этого никто у нас не делает (времени нужно много).

 

ну и еще ключевой вопрос - это достоверность данных используемых для расчета усталости и повреждаемости. У нас на предприятии имеется своя база данных по материалам, которой нет в общем доступе. Мы только ей и доверяем, а не интернетовским данным. А так можно получить в разы отличающиеся результаты по усталости и ресурсу.

 

NX CAE довольно интенсивно развивается. Если в 7 весии он был довольно слабый, то сейчас он уже довольно конкурентоспособный в целом. А в построении сеток так вообще превосходит ASNYS и не хуже Abaqus.

 

По поводу усталости: Вы правы. Дело именно в подходах. Прежде чем довериться программе надо полностью понять как она считает. То есть полностью узнать что такое критерий DangVan или BWI и т.п.

 

В атомной тематике мы писали свои программы расчета усталости так как ростехнадзор пропускал только расчеты по нормам ПНАЭ. И кстати правильно делал! В смысле не совсем правильно, что практически не допускал других норм (теоретически можно было бы их аттестовать, но то все равно что нобелевскую премию получить). Но правильно в смысле, что все расчеты делались по одной методике и в случае чего можно было легко понять чужой расчет.

 

 

Хочу сказать, что пока Siemens не сделат нормальный человеческий Хелп к NX CAE - профессионалы будут его сторониться. Так жить нельзя товарищи!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо, но мне нужна информация о том как определить ресурс пользуясь решениями в NX! и на русском языке.

 

 

Номинальные напряжения можно извлечь в любом серьезном CAE-пакете. Если на русском - возьмите ГОСТ Р 52170-2003 "Безопасность аттракционов механизированных. Основные положения по проектированию стальных конструкций". Это и DIN 15018 тоже. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

2 kol

 

Методика стандартна:

1. Насчитывается поле НДС в МКЭ инструменте.

2. Поле НДС передается в тот же fe-safe и дальше он по своим соображениям (используются различные подходы) определяет количество циклов до зарождения трещины.

По сути ему по барабану в чем вы насчитаете НДС, поэтому адекватность этого расчета на вашей совести.

Это то, что касается многоцикловой усталости.

Все касающееся малоцикловой усталости обычно реализовано в самом МКЭ пакете.

Во всяком случае так сделано в ABAQUS.

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.




×
×
  • Создать...