Jump to content

Локальные пластические деформации в стальной конструкции


Recommended Posts

Guterfreund

Добрый день, ребята!

 

Вероятно получится на полях форума оперативно решить вот какой вопрос:

 

Рассчитана стальная конструкция (статика), расчет выполнен с учетом нелинейных свойств материала и больших деформаций. Результат - прочность обеспечена. В отчет я поместил результаты линейного расчета для данной нагрузки, чтобы можно было дополнительно клиенту посмотреть по категориям напряжений. На картинке имеются локальные зоны с напряжениями, превышающими предел текучести (картинку не могу представить из-за соображений конфиденциальности). В пояснениях к картинке я привожу фразу, что наличие зон с локальной пластической деформацией не влияет на статическую прочность конструкции. В общем, писал исходя из так сказать общепринятых подходов к оценке напряжений. Клиент же мне говорит, что напряжения в конструкции не должны превышать предел текучести в любой зоне (это его твердое личное мнение). Просит указать ссылку на государственный стандарт или иной документ, где прописано, что локальная пластическая деформация допустима. Сходу не могу припомнить где бы такое можно было найти? Не будет мыслей у коллег, куда посмотреть?

 

Единственно пока что нашел - фраза из СНиП по стальным конструкциям, что расчет необходимо производить с учетом неупругих деформации... 

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites


Зависит от конструкции. Если это сфера гражданского строительства, то ссылаемся на Еврокод: "Пластический статический расчет может применяться тогда, когда имеет место поворот конструкции в местах образования пластических шарниров в элементах или в соединениях." (соответствующий СНиП не знаю). Если машиностроение, то могут быть свои ограничения. Например, для конструкций того типа, над которой я сейчас работаю, вообще ни в одной точке конструкции не допустим выход из упругой зоны. Так что это не обязательно чье-то личное мнение.

Link to post
Share on other sites
Борман

Нигде в общих документах не найдете. Скорее всего в них не допускается пластики нигде. Нужно смотреть отраслевые документы заказчика. Вы же не знаете, что в них... может там действительно не допускается. Ведь это требования строже, чем "допускается" (которое вы ищите в ГОСТах) по-этому вполне жизнеспособно.

 

У нас в отдельных случаях пишутся отдельные "специальные" требования к проектированию, где оговаривается в т.ч. и НДС. В отдельных случаях даже допускаем до 2% деформации, которые в общем случае (не СНИПу) не допускаются.

Link to post
Share on other sites
Guterfreund
Например, для конструкций того типа, над которой я сейчас работаю, вообще ни в одной точке конструкции не допустим выход из упругой зоны

 

Можете описать в общих чертах, что это за конструкция и каким документом регламентируется? Если говорить о численных методах, то совсем без пластики уж слишком консервативно будет. Исключение, наверное, чистое растяжение плоской пластины...

 

Вся проблема в том, что результаты получены именно численными методами. Естественно, если считать аналитикой моя конструкция будет в пределах упругости. Но как и многие другие она содержит зоны резкого изменения геометрии и концентраторы. Там просто обязана быть пластика...


Нигде в общих документах не найдете. Скорее всего в них не допускается пластики нигде. Нужно смотреть отраслевые документы заказчика. Вы же не знаете, что в них... может там действительно не допускается. Ведь это требования строже, чем "допускается" (которое вы ищите в ГОСТах) по-этому вполне жизнеспособно.

 

У нас в отдельных случаях пишутся отдельные "специальные" требования к проектированию, где оговаривается в т.ч. и НДС. В отдельных случаях даже допускаем до 2% деформации, которые в общем случае (не СНИПу) не допускаются.

 

Я все-равно не могу всего этого понять. Если взять любую конструкцию с развитой формой даже при небольшом нагружении я получу пластику в зонах переходов и концентраторов по результатам численного анализа. А если учесть еще и то, что при расчете на статическую прочность концентрацию напряжений и точки сингулярнойстей мы вообще не разрешаем (не ищем сходимости), то там напряжения как известно стремяться к бесконечности.

 

Что же получается, людям старой закалки картинки по результатов численного анализа вообще показывать не стоит? Увидели красную точку и за голову хватаются...

Link to post
Share on other sites
Борман

Попробуйте пойти по пути осреднения напряжений/деформаций... по сечению, по толщине и т.п.

 

Ведь, например, как в газотранспорте. С учетом "неупругих деформаций" в трубе (балке) ищутся интегральные силы и моменты, потом эти силы делятся на площадь, а моменты на сопротивление и получаются нужные, вполне законные по СНИПу деформаци и напряжения, которые меньше текучести, даже если вначале была локальная текучесть.

Link to post
Share on other sites
Guterfreund
Попробуйте пойти по пути осреднения напряжений/деформаций... по сечению, по толщине и т.п.   Ведь, например, как в газотранспорте. С учетом "неупругих деформаций" в трубе (балке) ищутся интегральные силы и моменты, потом эти силы делятся на площадь, а моменты на сопротивление и получаются нужные, вполне законные по СНИПу деформаци и напряжения, которые меньше текучести, даже если вначале была локальная текучесть.

 

Все это для оценки сделано и в этом проблем нет. Что делать с результатом расчета МКЭ? Открыть фотошоп и закрасить зоны, превышающие предел текучести? Я сам понимаю, что на прочность эти так называемые сингулярные напряжения не повлияют, но к ним уже придрались. То о чем Вы говорите (осреднение, номинальные напряжения и пр.) это несколько другие вещи...

Link to post
Share on other sites
Борман
То о чем Вы говорите (осреднение, номинальные напряжения и пр.) это несколько другие вещи...
Для вас это другие, а для целой отрасли - законные.
Link to post
Share on other sites
Guterfreund
Для вас это другие, а для целой отрасли - законные.

 

@@Борман, Вы умный человек! Неужели Вы не понимаете о чем я пишу? Я не отрицаю существование вот этих вот "законных вещей", сам по ним считаю и оцениваю. Я сейчас о другом пишу, о МКЭ и его результатах... 

Link to post
Share on other sites
Все это для оценки сделано и в этом проблем нет. Что делать с результатом расчета МКЭ? Открыть фотошоп и закрасить зоны, превышающие предел текучести? Я сам понимаю, что на прочность эти так называемые сингулярные напряжения не повлияют, но к ним уже придрались. То о чем Вы говорите (осреднение, номинальные напряжения и пр.) это несколько другие вещи...

 

Оптимируйте структуру.

 

(вместо фотошопа  сделайте сетку покрупнее на этом месте и посчитайте "правильный" результат.)

Link to post
Share on other sites
Guterfreund
вместо фотошопа  сделайте сетку покрупнее на этом месте и посчитайте "правильный" результат

 

:clap_1: Почти что так и сделал...

Link to post
Share on other sites
Можете описать в общих чертах, что это за конструкция и каким документом регламентируется?

Это подъемный стол, регламентируется евронормами, которые требуют, чтобы в любой детали напряжения были ниже, чем 2/3 от предела текучести.

Там просто обязана быть пластика...

Пластика никому ничего не обязана. В столовой ложке с красивой гравированной ручкой сплошь одни концентраторы кругом, да еще химвоздействия, климатика и скачки температур, помимо циклических механических нагрузок. И ничего, никакой пластики.

людям старой закалки картинки по результатов численного анализа вообще показывать не стоит?

если речь о GlobalFEM, то картинки с напряжениями, действительно, ни о чем, толку от них нет. Если LocalFEM, то никаких красных точек не должно быть.

Link to post
Share on other sites

Я вообще заметил, что тут на форуме народ с сетками не парится. Все тетрами считают. А при таком подходе получить "политически правильный" результат не проблема.

Link to post
Share on other sites
Guterfreund
Это подъемный стол, регламентируется евронормами, которые требуют, чтобы в любой детали напряжения были ниже, чем 2/3 от предела текучести.

 

Расчет ка производится, МКЭ?

 

Пластика никому ничего не обязана. В столовой ложке с красивой гравированной ручкой сплошь одни концентраторы кругом, да еще химвоздействия, климатика и скачки температур, помимо циклических механических нагрузок. И ничего, никакой пластики.

 

Отчего же Вы так уверены, что никакой пластики? Я думаю, она там очень даже есть, правда очень локальная и незаметная...

если речь о GlobalFEM, то картинки с напряжениями, действительно, ни о чем, толку от них нет. Если LocalFEM, то никаких красных точек не должно быть.

я перестал Вас понимать... 

Link to post
Share on other sites
Расчет ка производится, МКЭ?

Да, МКЭ.

Отчего же Вы так уверены, что никакой пластики?

даже самый гадкий концентратор не дает прирост напряжений больше пяти. Скажем, по сечению брутто в ложке около 10 МПа, тогда в гравировке будет около 50 МПа "очень локально", до пластики далеко еще. Применяя в чистом виде теорию Гриффитса к, скажем, оконному стеклу, получим, что оно должно лопнуть от дождя... Этого же не происходит. Ни одна теория не описывает происходящее на 100%. 

"Красные точки" бывают, кстати, как раз при изучении раскрытия трещины, при рассмотрении быстропротекающих процессов типа попадания снаряда. В грамотной статической модели "красные точки" говорят или о не вполне корректном моделировании, или о каком-то артефакте типа "песочных часов". В крайнем случае, это могут быть красные области, но не в пределах одного элемента.

я перестал Вас понимать...

Я имею в виду тип решаемой задачи. Для силового расчета делают или как Борман советует, интегрируют по сечениям, или снимают сразу ВСФ, а по ним ведут подеталку. Напряжения в таком случае - справочная картинка, ни к чему не обязывающая и малоинформативная. Для поверочного расчета, напротив, ВСФ будут справочными величинами, для проверки, а зачетными - именно напряжения, и они должны быть как можно более похожи на настоящие.

Link to post
Share on other sites
Guterfreund

Ну давайте так: возьмем условный кронштейн, изгибаемый моментом

 post-26227-0-01191200-1430369183.png

 

Условно, предел текучести равен 235 МПа, на него и будем ориентироваться. Основная часть материала работает до предела текучести, переходная часть (углы) будет в пластике. Что Вы предлагаете в этом случае, снизить допускаемую нагрузку на данный кронштейн так, чтобы максимальное напряжение в нашем условном концентраторе не превышало предела текучести? Ну это уж слишком консервативно тогда. В этом случае любая конструкция будет весить тонны...

Link to post
Share on other sites
Борман

 

Что Вы предлагаете в этом случае

Все это пустая болтовня, пока нет критериев прочности.

А они могут быть разными для одной и той же железки для разных случаев использования. Например, если на кромку будет наклеено оптоволокно, или будет нанесено зеркальное покрытие, и т.п... или может этот уголок бросают в печь для переплавки, и вы рассчитываете удар о стену печи...

Link to post
Share on other sites

Что Вы предлагаете в этом случае, снизить допускаемую нагрузку на данный кронштейн так, чтобы максимальное напряжение в нашем условном концентраторе не превышало предела текучести?

Ну это уж слишком консервативно тогда. В этом случае любая конструкция будет весить тонны...

Обычно в таких углах вваривают пару косынок. Без них сварной шов скорее всего лопнет в этом месте.

 

UPD: Хотя что с косынками, что без них - концентратор есть и косынки никуда его не убирают, и напряжения падают с ними незначительно.

post-29001-0-28380600-1430379219_thumb.jpg

post-29001-0-19852700-1430379232_thumb.jpg

Edited by johntokarev
Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • maxx2000
      Я спокоен как удав после обеда
    • mamomot
      Да успокойтесь! Сейчас сильная современная медицина. Вам помогут...
    • maxx2000
      это к тому что до изобретения туалетной бумаги так подтирали задницу в первых туалетах задолго до тебя. Несомненно есть места где до сих пор подтираются камнем или в арыке слабятся. Так что да, слил я тебя достойно твоей статье.   Как минимум нужно использовать в своей статье правила русского языка и грамматики. Использовать слова в том значении в котором они применяются в общепринятых нормах, т.е. в соответствии с определенным им значением.  Обод часть колеса. Точка. А так делай как хочешь, если твоя цель чтобы те кто прочитает твою писанину выглядели смешно и бледно   Всё это напоминает фельетон про два 9 вагона
    • mamomot
      1. Какие такие "достижения науки и техники"? Нам на заводе нужно продукцию выпускать, а не бегать по цехам с "достижениями". Иногда не нужно усложнять: нужно просто делать.. 2. Я бы Вам не советовал надевать штаны через голову... 3. В некоторых монографиях я видел примеры разъема формы, который совпадает с горизонтальной условной серединой высоты обода (делит его пополам). В данном случае не вижу принципиальной разницы. К тому же, если делить пополам, то придется еще и новые опоки заказывать. А данных Ободов нужно в год лить от четырех до восьми. Экономика нас вздрючит, если мы каждую простую деталь будем делать "бахато"... 4. Я вижу нормы документооборота. Иногда удивляешься, как называют детали и узлы в КБ. В данном случае есть название Нормали. Кстати, по моим запросам КБ уже внесло исправления в ряд нормалей. Но то были претензии именно к ошибкам, а не придирки к словам. Сейчас обнаружил ошибку одновременно в Нормали, ОСТ и ГОСТ по одной и той же теме. Будем работать. Деталь можно назвать по разному. Как раз функционально данный Обод выполняет не функцию колеса, а скорее шкива или блока, ибо на него наматывается трос. А на колесах либо ездят либо через них что-то крутят... Ниже привожу еще одну деталь, названную Обод, для которой также делал подобную оснастку Обод.tif Достойный "слив". Нормали в авиационной промышленности приняты не для того, чтобы кто-то выдавал отсебятину, а потом самолеты падали. Тут производства серьезные, рядом стоят военпреды. Поэтому без "дедовщины" можно в каком-нибудь другом месте...
    • maxx2000
      Я всегда спорил по поводу приёма деталей с ОТК. У меня позиция, чтоб не было пиздежу делай всё по чертежу не прокатывала никогда в пользу ОТК. Приходилось водить за ручку на сборку и показывать где эта деталь устанавливается и для чего в ней сделан спорный элемент. Были такие места где докапывались просто до внешнего вида штампованного или на горячую гнутого элемента. А когда на поверку оказывалось что это просто для того чтобы сварщики не пользовались подкладками чтобы приварить петли с зазором или это просто скоба в которую вставляется лапник для маскировки или это вовсе деталь-заготовка которая делается с учётом что из неё будет сделана эта самая деталь-заготовка, то контролер выглядел очень бледно.
    • CJ_DEEMON
      Головы две. Вертикальная и горизонтальная. Они меняются кадрами m73j1 и m73j2 Станок типа такого   https://hillarymachinery.com/equipment/6816898-yama-seiki-cnc-machine-tools-lp-4025-bridge-and-gantry-mills
    • 5axisCNC
      Ну как то да, то сначала нужно всего лишь М73J1 и всё, а потом появились сложные процедуры и прочее. Да можно наверное, это я уже не смогу помочь. 
    • ДОБРЯК
    • Jesse
      @ДОБРЯКНу вот видите?) Формы, очевидно, неправильные получаются при малой толщине оболочки. Осталось дело за малым: объяснить этот эффект)
    • ДОБРЯК
      12-ти узловые четырехугольные оболочки. Скользящее закрепление и внизу и вверху. Суммарная сила 1000Н. Толщина 0.5
×
×
  • Create New...