Расчет оболочки

[ccc44 53]

СШ- тавровое соединение 13 мм

 

Ситуация, кажется, проясняется. При толщине днища 4,1 мм  шов с катетом 13мм играет роль упрочняющего элемента. 

Получить адекватный результат в нелинейном анализе SW проблематично, хотя, наверное можно - в твердотеле, смоделировав геометрию шва.

Считать надо в четыре этапа - сохраняя деформированную форму и используя ее в следующем этапе. 

Кривую деформация-напряжение для нагартованной стали 20 стройте по трем точкам 0; 245 - при относительной деформации 0,2%; 840 - при относительной деформации 7%.

Сетку в зоне шва немного измельчите.

Сам я за это не берусь.

[soklakov 1 475]

По эпюрам напряжений и запаса прочности понимаю, что емкость разрушится, но эксперимент этого не подтверждает. Разрушения нет, но перемещения совпадают.

Ситуация, кажется, проясняется. При толщине днища 4,1 мм  шов с катетом 13мм играет роль упрочняющего элемента. 

 

Может еще и ребра жесткости какие-нибудь не учтены?

[is3mod 2]

 

Может еще и ребра жесткости какие-нибудь не учтены?

 

 

Нет такого

[ILL 241]

При толщине днища 4,1 мм  шов с катетом 13мм играет роль упрочняющего элемента

 

Катет шва не должен превышать толщины тонкой детали..

[jtok 814]

Уточненные исходные данные:

Твердотельная модель.PDF

 

Попробовал рассчитать в линейной постановке.

При нагрузке 2МПа - напряжения по мизесу 2148МПа, к-т запаса прочности 0,1

Расчет - Лин оболочка со швами.zip

В общем, ерунда.

 

Считаем задачу в нелинейной постановке, с учетом углового сварного шва 13мм.

Расчет - нелин 2D упрощение.zip

Сварной шов моделируем в твердотелке. Исходная модель:

 

Модель для расчета - оставляем верхнюю левую чертвертинку:

Далее при выборе типа расчета в Simulation дополнительно упрощаем модель, для чего используем 2D упрощение - осесимметричное.

При этом мы не сможем нагрузить модель гидростатическим давлением от веса жидкости, но этим можно пренебречь в угоду скорости расчета.

 

Материал я выбрал из базы SW "1023 Листовая углеродистая сталь SS", дополнив кривую Напряжение-Деформация значением при 7% равным 800МПа, как советовали в постах #19 и #21:

Выполнив несколько прогонов с различным давлением, получил расчетные остаточные пластические деформации центра днища.

Они сведены в таблицу:

Анализ остаточной деформации.zip

В таблице в примечаниях к расчетным значениям приведен отклик узла в середине емкости.

Есть некоторые расхождения с экспериментом, но результаты по моему близки.

 

Итак, напряжения при испытательном давлении 2,1МПа - 359МПа:

И эквивалентная пластическая деформация ESTRN - 8%:

 

Думаю, что критерием разрушения в данном случае выступает именно пластическая деформация, которая превысила 7%.

Предполагаю, что при нагрузке меньшей, чем 2МПа, эквивалентная пластическая деформация меньше 7%, то есть материал еще "сопротивляется".

Если я неправ, поправьте пожалуйста.

 

Весь проект лежит по адресу  - https://yadi.sk/d/Y0xW6gwuqDD7P

[ccc44 53]

Итак, напряжения при испытательном давлении 2,1МПа - 359МПа

 

 

Я запустил Ваш файл "расчет - нелин 2D упрощение", в SW2016. Максимальная величина на 0,5сек 1047МПа во внутреннем углу.

 

 

Предполагаю, что при нагрузке меньшей, чем 2МПа, эквивалентная пластическая деформация меньше 7%, то есть материал еще "сопротивляется".

 

 

7% я взял из ГОСТа относительное удлинение при разрыве. Оно получено при одномерном растяжении образца из нагартованного листа. Напрямую интерпретировать его как деформацию разрушения конкретной конструкции, конечно, некорректно, хотя связь, конечно есть. 

В процессе расчета программа выдает предупреждение "PCGLSS0204:Negative or zero pivot 6.871851e-014 at row 10600ешения)" Надо разбираться.

Разрушение непосредственно можно увидеть, например в Абакус или хотя бы в Ансис, в модуле явная динамика. 

Но их надо осваивать.

А вообще подход у Вас основательный, уважуха, как говорится.

[AlexKaz 1 821]

Думаю, что критерием разрушения в данном случае выступает именно пластическая деформация, которая превысила 7%. Предполагаю, что при нагрузке меньшей, чем 2МПа, эквивалентная пластическая деформация меньше 7%, то есть материал еще "сопротивляется".

Образец будет доолго сопротивляться до тех пор, пока часть сечения будет оставаться в упругой зоне. Когда тянули на лабах пластину на разрывной машине - нагрузка держится постоянная, а металл течёт на глазах...

Изменено 20 марта 2016 пользователем AlexKaz

[jtok 814]

Я запустил Ваш файл "расчет - нелин 2D упрощение", в SW2016. Максимальная величина на 0,5сек 1047МПа во внутреннем углу.

 

Да, тут я лажанул, показал напряжения для конечного шага, максимальное напряжение по мизесу и отклик у меня такой-же, как у вас:

 

Разрушение непосредственно можно увидеть, например в Абакус или хотя бы в Ансис, в модуле явная динамика.

Как в SWS в нелинейном расчете получить критерий разрушения? Все-таки смотреть по максимальным напряжениям?

[ccc44 53]

Как в SWS в нелинейном расчете получить критерий разрушения? Все-таки смотреть по максимальным напряжениям?

Ну, наверное, момент разрушения теоретически  должен соответствовать последней точке характеристики материала.

В нашем случае напряжение 820МПа при 7% деформации соответствует нагрузке 1,8МПа. Но это все очень грубо, учитывая что в МКЭ есть еще такая штука как сингулярность.

[elnino 15]

Я не понимаю, зачем ставить в кривую SS свои значения. Если таким образом моделируется упрочнение, то тогда зачем стоит коэффициент 0,85 в свойствах материала?
Кстати, подскажите, почему я этот коэффициент не могу поменять?

PS: У Алямовского в книге "SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике" есть пример на странице 176, где разбирается упрогопластическая модель. Там, в частности, описаны нюансы, связанные с выбором свойств материалов и моделирования сварного шва.

Правда, у меня лично, вопросов все-равно остается море.

[Jesse 958]

В 28.04.2016 в 13:46, elnino сказал:

зачем стоит коэффициент 0,85 в свойствах материала?

более интересен вопрос почему именно 0,85 стоит для всех материалов с заданными кривыми SS... 
0 - чисто изотропное, когда не учитывается эффект Баушингера вообще

1 - чисто кинематическое, когда учитывается на 100%

0<k<1 - какая-то линейная комбинация изотропного и кинематического (комбинированное). Но почему именно 0,85? Чё эт тип наиболее оптимальный коэфф упрочнения?
По идее всё ж зависит от характера нагрузки: при сложных нагружениях или циклич нагрузках нам по любому надо кинематику брать ибо будет деформац-я анизотропия по любасу; при простом нагружении кинем и изотр модели упрочнения дают одинаковые результаты ндс (тестил сам кубик в 2д-упрощении с билинейным упрочнением в нескольких циклах нагрузка-разгрузка, и вот тут в вебинаре у чувака на 52 минуте тоже похоже получается - пока простое нагружение совпадают перемещения для изотр и кинем упрочн-я https://www.youtube.com/watch?v=9ytOv-55JPI )

Давно ещё подметил у Качанова для комбинированного упрочнения:

по идее этот момент "оправдывает" применение 0,85.
Ещё один нюанс.. если так подумать, нахрена нам вообще изотропное упрочнение если оно заведомо неправильное?
Моё имхо - чтоб использовать в кинематическом упрочнении, которое более верно отражает физическую реальность (то что эффект Баушингера потихоньку спадать начинает спустя несколько циклов...)
Но опять-таки вопрос: а если у меня тупо  сложное нециклическое нагружение под действием разных нагрузок (нагрузили и оставили)? не настолько сложное, чтоб в одном из направлений успело 5-10 циклов нагрузки-разгрузки девиатора напряжений, а всего 1-2 цикла максимум? тогда ведь у меня больше причин применить чисто кинематическое упрочнение, а не комбинированное?! а тут это 0,85.
Кто чё думает?

 

Изменено 16 января 2020 пользователем Jesse

[Jesse 958]

5 часов назад, Jesse сказал:

пока простое нагружение совпадают перемещения для изотр и кинем упрочн-я

*пока идёт простое нагружение, перемещения для изотропного и кинематического упрочнения совпадают

Изменено 16 января 2020 пользователем Jesse

[soklakov 1 475]

7 часов назад, Jesse сказал:

Ещё один нюанс.. если так подумать, нахрена нам вообще изотропное упрочнение если оно заведомо неправильное?

лайк

[Jesse 958]

5 минут назад, soklakov сказал:

лайк

ну.)
есть изотропное упрочнение. есть кинематическое. кинематическое всегда более правильное.
это как большие и малые перемещения аналогия. только в случае кинем и изотроп упрочнения время счёта одинаковое..)

[Нумер 1]

Стоит простая задачка. Есть две трубы, одна вставлена в другую с зазором. Внутри внутренней трубы есть ограниченная полусферическими крышками область, куда закачивается давление. Всё это должно раздуться и упереться в внешнюю трубу. 

Пытаюсь сделать нелинейное исследование. Казалось бы, надо выбрать глобальный контакт "без проникновения", но такого нет. Ну ладно, ставлю "связанный" и даю очень большое давление. В результате всё раздувает, но раздутая труба волшебным образом проходит через внешнюю. Как объяснить ему, что пересечения не допускаются? 

 

[soklakov 1 475]

2 часа назад, Нумер сказал:

раздутая труба волшебным образом проходит через внешнюю.

проходить сквозь друг друга - совершенно нормально для объектов конечно-элементной модели. волшебство, магия - это как раз хорошо настроить контакты.

[Нумер 1]

15 минут назад, soklakov сказал:

проходить сквозь друг друга - совершенно нормально для объектов конечно-элементной модели. волшебство, магия - это как раз хорошо настроить контакты.

ну хорошо, а как настроить контакты? 

[karachun 2 038]

Там же в настройках контакта можно вручную задать нужные поверхности.

[Нумер 1]

31 минуту назад, karachun сказал:

Там же в настройках контакта можно вручную задать нужные поверхности.

ну нужные поверхности я могу выделить. Только вот не знаю, что с ними делать. По идее, как-то запретить контакт. В статическом исследовании это обеспечивалось пунктом "не допускать проникнования". А как это сделать в нелинейном? 

[karachun 2 038]

@Нумер Скиньте модель, я не помню всех настроек солида наизусть а делать пример для Вас мне лень.

Изменено 29 марта 2020 пользователем karachun