Максимальные напряжения на кромке галтели

[VGN 0]

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

 

В ходе работы появилась такая проблема: 

 

При расчетах относительно простых конструкций, Максимальное напряжение локализуется в некоторой небольшой области на кромке галтели. Причем при отступе от этой области на небольшое расстояние (порядка 0,5мм) напряжение резко уменьшается. Сей феномен мне пока непонятен. 

 

Некоторые вводные данные:

 

Программа: Ansys WB 16 (Static Structural)

Сетка: Advanced size meshing off. Размер элемента 0,08мм. Количество элементов около 1 млн, количество узлов около 1,8 млн.

Размер балки 14х8 мм.

Деталь представляет собой "гантелю", с одной стороны fixed support с другой force (1000N) по вертикали. Деталь работает на изгиб.

Модель импортирована из SW

 

 

Пытался бороться с проблемой "сшиванием" граней виртуальной топологией. Не помогло.

 

Причем решение сходится. Ansys просто сгущает сетку в данной области но сама область так и остается с непонятными напряжениями.

 

Подобной темы на форуме не нашел. Прошу поделиться опытом по данному вопросу. Спасибо!

 

  Картинки прилагаются.

 

 

 

[soklakov 1 485]

Подобной темы на форуме не нашел.

А тут читали? 

[VGN 0]

 

Подобной темы на форуме не нашел.

А тут читали? 

 

Читаю. Пока так понял что это некая сингулярность.) и если кто скажет что "это сингулярность" значит он шарит. )) После того как прочитаю скорректирую вопрос или закроем его во веки веков.

[AlexKaz 1 851]

"некая сингулярность" - особая точка по-старинке:)

[VGN 0]

Если я все правильно понял, то просто забиваем на сингулярность, берем значения напряжения из соседних точек и живем дальше?

 

Подобной темы на форуме не нашел.

А тут читали? 

 

Если я все правильно понял, то просто забиваем на сингулярность, берем значения напряжения из соседних точек и живем дальше?

[soklakov 1 485]

Если я все правильно понял, то просто забиваем на сингулярность, берем значения напряжения из соседних точек и живем дальше?

Если речи об усталостном разрушении не идет, да еще и материал пластичный, то почему бы и да?

[VGN 0]

 

Если я все правильно понял, то просто забиваем на сингулярность, берем значения напряжения из соседних точек и живем дальше?

Если речи об усталостном разрушении не идет, да еще и материал пластичный, то почему бы и да?

 

Отлично, спасибо большое!

[Цветочек 15]

Коллеги!

Я как-то не поняла причём тут "сингулярность"? Ясно видно, что в том месте, где это происходит нет резких изменений геометрии, материала или НДС. Это скорее всего артефакт связанный с косо созданной геометрией гантели/галтели.

[soklakov 1 485]

@@Цветочек, очень радостно Вас видеть и слышать!

Угол острый, хоть и не внутренний. Но лежит он на дуге, которую раскрывают. Думаю, геометрия в порядке, но, как минимум, является сильным концентратором. Может и не на бесконечность, но решение все равно имеет смысл искать теми же методами, что и с сингулярностью. От того, что в результате исследования сеточной сходимости найдены конечные напряжения, но в десять раз превышающие предел текучести, ничего не меняется.

[Цветочек 15]

 Спасибо за добрые слова в мой адрес!
На представленных рисунках изображена плавная дуга сопряжения. Не пойму где там острый угол. Я не спорю, если нужно чтобы здесь увидели концентратор, так давайте его нарисуем - вместо плавной дуги - прямой угол выточки, или например, шейку, или трещину. Итак, кромка галтели! почему она вообще появилась? это была намеренно выполненный концентратор или артефакт кривых рук при составлении модели?

Теперь далее, кто-то когда-нибудь видел концентратор дающий усиление в бесконечность ? трещина!!! самый мощный концентратор даёт усиление в 200 раз (реальность), при анализе результатов линейных моделей механики разрушения и вообще моделей разрушения надо бы не придумывать обоснование для полученных бесконечностей, а скорее искать опору на реальность физики прочности: эксперименты.

Теперь про 10, возьмём пластину и в центре просверлим отверстие. Хочется чтобы кто-нибудь соразмерил концентрацию от трещины и например от отверстия в центре пластины. Концентрация от шпоночного паза - 1,75; от прессовой посадки колеса на вал - 2,45. Где виданы концентраторы - 10 ? мы ещё в нашей вселенной? Для пластичных материалов после первой попытки включить рабочую машину такой концентратор самозалечится, мы боимся концентраторов для переменных во времени напряжений - при усталостном разрушении

Меня на самом деле поражает, что многие вопросы, которые должны были быть обсуждены на 3 курсе в деталях машин возникают здесь и не находят простого объяснения.

Это ясно показывает, что в погоне за Компьютерным инженирингом, на соответствующих кафедрах забывают о том, что на примере курса деталей машин можно не просто отлично иллюстрировать все вопросы упругости или пластичности, но и полностью дискредитировать современные методы расчётов деталей машин и конструкций. В этот раз так и получилось

[Борман 2 397]

артефакт кривых рук

Называется квадрат вращения.

 

Хочется чтобы кто-нибудь

Так обычно твой любимый Федор говорит....

 

решение все равно имеет смысл искать теми же методами, что и с сингулярностью

А что это такие за методы ?

 

 

самозалечится

Не залечится, потому что мы еще

в нашей вселенной

и вынуждены (ну я по крайней мере) считаться в нормативкой. Там сказано просто... Видишь трещину - считай КИН. Вот формула.

 

Мне кажется в какой-то степени очень даже полезно, что современная нормативка разрабатывается без оглядки на КЭ-расчеты. Там пишут типа "ну можете конечно и с использованием современных вычислительных пакетов", но тогда вам придется думать, почему стальная балка не ломается, когда в нее тыкают иголкой.

[Цветочек 15]

Меня на самом деле поражает, что многие вопросы, которые должны были быть обсуждены на 3 курсе в деталях машин возникают здесь и не находят простого объяснения. Это ясно показывает, что в погоне за Компьютерным инженирингом, на соответствующих кафедрах забывают о том, что на примере курса деталей машин можно не просто отлично иллюстрировать все вопросы упругости или пластичности, но и полностью дискредитировать современные методы расчётов деталей машин и конструкций. В этот раз так и получилось

 

Да, каждый раз когда кто-либо считает, что инженерное искусство это способность пользоваться расчётными пакетами, то сразу начинает рассуждать о нормативах.Норматив дают для конкретной детали, под конкретное НДС и условия. Если при конструировании кронштейнов для СВЧ пользоваться нормативами для атомной энергетики, будет грустно.

Трещина! как много в этом слове для непрофессионала.Я предлагаю пренебрегать при вычислениях сплошностью, ибо дислокации, пузыри и инородные вкрапления также являются концентраторами.

Эта тема не стоит даже нашей дискуссии, ибо автор скорее всего вообще не желал появления артефакта - кромки галтели. Она видимо получилась случайно и не  должна была оказывать влияние на поведение конструкции вообще. Её поведение видимо несколько удивило человека, чем и был вызван вопрос.  

Вообще о трещинах давайте говорить не с позиции их существования или отсутствия в реальности. А только если  трещина существенным образом влияет на надёжность и долговечность конструкции. Иначе таким почином мы откажемся от гипотезы однородности, изотропности и введём в сопротивление материалов моментные напряжения и перестанем пользоваться гипотезой о плоских сечениях.

Везде нужна разумность и учёт характера работы конструкций. Если исследуется феномен малоцикловой усталости, давайте об этом говорить заранее, прежде чем упоминать КИН и надеятся исследовать структуру трещиноватости картера червячного редуктора

[Борман 2 397]

Да, каждый раз когда кто-либо считает, что инженерное искусство это способность пользоваться расчётными пакетами, то сразу начинает рассуждать о нормативах

 Цветик, напрасно иронизируешь. Когда научишься пользоваться шприцем, то только тогда начинаешь читать про дозировку препарата. Нормативка - это основа культуры производства расчета. Можно сколько угодно себя утешать тем, что трещина "самозалечится", но к счастью, мы не делаем расчеты для себя, а делаем для того, кому нужна строгость в выводах.

 

Норматив дают для конкретной детали, под конкретное НДС и условия

Хоть это и не так, но если это было бы так.. то ведь мы все как раз и занимаемся тем что считаем конретные детали, НДС и т.п., а не диссеры пишем про общую теорию всего.

 

Вообще о трещинах давайте говорить не с позиции их существования или отсутствия в реальности. А только если  трещина существенным образом влияет на надёжность и долговечность конструкции.

Взаимоисключающие параграфы. Можно сколько угодно цитировать умные книжки, статьи и толковые диссеры...  Мне на днях зам. главного инженера сказал на мой расчет, что он "и сам писал такое в своем диссере, но в проектной документации писать такого нельзя".