Расчет ложемента на потерю устойчивости

[vanes886 0]

Всем доброго дня,

стоит задача расчета ложемента на потерю устойчивости и определение минимальной толщины стенок. Пробовал рассчитать вручную, но знаний сопромата не хватило. Хочу выполнить расчетную модель данного ложемента и нагрузить в Simulation исходя из условий: на два ложемента укладывается сушильный барабан (своеобразная «бочка») длиной 35000мм, диаметром 7100мм, массой 400т. Подскажите плиз, как лучше моделировать расчетную модель - создавать сборку состоящую из стенок и перегородок с добавлением сварных швов либо просто как единый парт...?

 

Заранее спасибо.

Изменено 27 марта 2016 пользователем vanes886

[Борман 2 375]

Подскажите плиз, как лучше моделировать расчетную модель - создавать сборку состоящую из стенок и перегородок с добавлением сварных швов либо просто как единый парт...?

Оболочкой без сварных швов.

[vanes886 0]

Оболочкой без сварных швов.

если оболочкой, то какой толщины...? Почему нельзя из листового металла толщиной 12мм, как по чертежу?

[ccc44 53]

Почему нельзя из листового металла толщиной 12мм, как по чертежу?

Стройте модель поверхностями. Толщину назначите в исследовании. Рекомендую использовать условие симметрии. Для этого модель должна представлять собой половину опоры относительно плоскости симметрии. 

[AlexKaz 1 822]

Почему нельзя из листового металла толщиной 12мм, как по чертежу?

Пару дней назад писал тестовый код - изгиб плиты с разными типами элементов. Солиды очень плохо себя показали, к примеру модели с 20-узловыми или 8-узловыми солидами сходятся к точному решению только при очень большом количестве элементов, для более-менее порядочкой аппроксимации необходимо как минимум 3 слоя по толщине (в литературе такой эффект упоминается, и на форуме попадался не раз). У оболочек и пластин в этом плане проблем не возникает.

[soklakov 1 475]

для более-менее порядочкой аппроксимации необходимо как минимум 3 слоя по толщине

Солиды последних версий изгиб пластины корректно считают в один слой, если второго порядка. Но это, конечно, не повод не перестраховываться.

половину опоры

Кажется, даже четверть. 

[vanes886 0]

Создал модель ложемента из поверхностей, назначил заданную толщину 12мм и марку стали 09Г2С. Параметр Соединения не использовал (это верно?), приложил распределенную нагрузку в МПа. Рассчет показал, что мин коэф. запаса прочности равен 1,9, но где не понятно, т.к. вся деталь в красном цвете. Я правильно понимаю, что можно уменьшать толщину стенок, пока коэффициент запаса не станет равным 1,5 в узлах?

[Борман 2 375]

Кажется, даже четверть. 

Для задачи статики да, но не для задачи усточивости. Х-симметричные формы обычно не первые :)

Создал модель ложемента из поверхностей, назначил заданную толщину 12мм и марку стали 09Г2С. Параметр Соединения не использовал (это верно?), приложил распределенную нагрузку в МПа. Рассчет показал, что мин коэф. запаса прочности равен 1,9, но где не понятно, т.к. вся деталь в красном цвете. Я правильно понимаю, что можно уменьшать толщину стенок, пока коэффициент запаса не станет равным 1,5 в узлах?

Может начнете считать не с нагрузок 400т а, ну... скажем..., с нагрузок ну..  10 кг на балки какие нибудь.. или на пластины.   

[vanes886 0]

расчет показал, что ложемент держит нагрузку 200 тонн с запасом 1,9. При подборе толщины стенок нужно следить, чтобы напряжения, возникающие в стенках конструкции не были больше предела текучести (350 МПа), верно? извиняюсь, если задаю глупые вопросы, раньше с расчетами на прочность в SW не сталкивался...

[AlexKaz 1 822]

"Солиды последних версий изгиб пластины

корректно считают в один слой, если второго

порядка. "

Solid186? Функции формы 186-го взял из Хэлпа ANSYS (или как вариант Сегерлинд), продифференцировал и подставил. Итог ранее подмечен в Хэлпе CalculiX - не гнётся как надо. Или последние версии 186-го отличаются от описанных в 11-м Хэлпе?

Или использовалась форма не парраллелепипеда, а пирамидки?

[soklakov 1 475]

расчет показал, что ложемент держит нагрузку 200 тонн с запасом 1,9.

Вы устойчивость-то посчитали?

 

Для задачи статики да, но не для задачи усточивости.

Возможно. Но что-то мне подсказывает, что те стенки, которые будут терять устойчивость, через плоскости симметрии не проходят. 

 

Функции формы 186-го взял из Хэлпа ANSYS (или как вариант Сегерлинд), продифференцировал и подставил.

Вы же не предлагаете проверять Ваши ручные расчеты?

Возьмите пластинку, погните аналитически и в любимом софте, шеллами, солидами в десять слоев. Потом тоже самое в ANSYS. У меня сходилось. Проверял один раз и давно, пяткой себя бить в грудь не буду. Сможете показать обратное?  Тогда было бы интересно посмотреть. А пока живу в иллюзии, что работает. Но это ж все равно не повод использовать один элемент по толщине.

[ccc44 53]

расчет показал, что ложемент держит нагрузку 200 тонн с запасом 1,9. При подборе толщины стенок нужно следить, чтобы напряжения, возникающие в стенках конструкции не были больше предела текучести (350 МПа), верно?

 

Это верно. Но Вы выполнили статический расчет.

Теперь выполните расчет на устойчивость: Simulation>Исследование>Потеря устойчивости. В свойствах исследования задайте число форм потери устойчивости, например 5. Интерпретацию результата ищите в хелпе.

[vanes886 0]

 

Это верно. Но Вы выполнили статический расчет.

Теперь выполните расчет на устойчивость: Simulation>Исследование>Потеря устойчивости. В свойствах исследования задайте число форм потери устойчивости, например 5. Интерпретацию результата ищите в хелпе.

 

Я понял, всем спасибо большое за помощь! на этом останавливаю рассчет, в моём модуле Simulation доступна только статика.

Изменено 28 марта 2016 пользователем vanes886

[vanes886 0]

рано попрощался))) нужно ли ставить галочку "Объединить результаты" при назначении толщины стенок в исследовании? Если да, то после применения толщины ко всем элементам, деталь становится твердым телом, а не набором твердотельных элементов, это верно?

[AlexKaz 1 822]

Вы же не предлагаете проверять Ваши ручные расчеты? Возьмите пластинку, погните аналитически и в любимом софте, шеллами, солидами в десять слоев. Потом тоже самое в ANSYS. У меня сходилось. Проверял один раз и давно, пяткой себя бить в грудь не буду. Сможете показать обратное? Тогда было бы интересно посмотреть. А пока живу в иллюзии, что работает. Но это ж все равно не повод использовать один элемент по толщине.

В ANSYS действительно всё прилично сходится с погрешностью 8% даже при одном слое. В общем, весело, надо подумать.

Изменено 28 марта 2016 пользователем AlexKaz

[AlexKaz 1 822]

Вай, мой косяк:))) Не воткнул веса полинома Лежандра. Теперь всё пучком-с. Беру свои слова обратно))

[ccc44 53]

нужно ли ставить галочку "Объединить результаты" при назначении толщины стенок в исследовании?

В окне "определить оболочку выбранными гранями" такой галочки не вижу. Для разных элементов оболочки можно назначать разную толщину. Кнопка "смещение" - по Вашему усмотрению. 

[vanes886 0]

Всем снова доброго дня,

сегодня пришла в голову мысль, что считать данную конструкцию прикладывая равномерную нагрузку по нормали некорректно. Что если смоделировать круглый барабан, назначить ему массу 200 тонн и установить касательно на ложемент? Затем во внешних нагрузках выбрать Сила тяжести и смоделировать нагружение барабаном данного ложемента. Напряжения в центральных стенках ложемента должны быть гораздо выше чем в боковых.

[Гость]

Наварите побольше ребер жесткости, тогда ничего терять устойчивость не будет.

[ccc44 53]

Затем во внешних нагрузках выбрать Сила тяжести и смоделировать нагружение барабаном данного ложемента. Напряжения в центральных стенках ложемента должны быть гораздо выше чем в боковых.

В SW легче во внешних нагрузках выбрать  опцию "рабочая нагрузка" и задать синусоидальное или параболическое распределение в заданном направлении.