Расчет 3D моделей напечатанных на станке из песка

[Сергей2014 18]

Всем добрый день,

Вообщем есть нестандартная задача как обычно....

Существуют принтеры которые печатают формы для литья из песка.

Например вот такие http://www.cubicprints.ru/materials/sand

 

Суть задачи в том чтобы рассчитать в Solidworks Simulation на прочность модели, которые будут изготавливаться на этом принтере.

Вопрос в том, что нужно создать материал с параметрами по которым будет рассчитываться все это дело.

Может кто сталкивался с таким или знает где взять данные по этому материалу.

[soklakov 1 475]

Вопрос в том, что нужно создать материал с параметрами по которым будет рассчитываться все это дело.

Выбор у Вас не велик. Для начала придется обойтись законом Гука. А потом уже смотреть и расширять, если будет не хватать.

Может кто сталкивался с таким или знает где взять данные по этому материалу.

Проще всего из эксперимента на разрывной машине.

[a_schelyaev 366]

Говорят, считайте как грунт через Друкера-Прагера.

[piden 2 874]

Говорят, считайте как грунт через Друкера-Прагера.

Может они заодно константы для модели подскажут? Ну, они - те, кто так говорят.   И уточнят, какую модель ДП использовать - линейную, гиперболическую, экспоненциальную? А то ведь можно и по Мору-Кулону, э?

Изменено 12 мая 2016 пользователем piden

[Сергей2014 18]

Тогда еще одни вопрос, разрывная машина есть, модуль упругости и предел текучести мы определим..

Но вот что делать с коэф. Пуассона? Можно ли рассчитывать без него и на сколько он важен?

[a_schelyaev 366]

Может они заодно константы для модели подскажут? Ну, они - те, кто так говорят.   И уточнят, какую модель ДП использовать - линейную, гиперболическую, экспоненциальную? А то ведь можно и по Мору-Кулону, э?

 

Только на договорной основе.

[Fedor 1 597]

Линейную. И Друкера - Прагера. http://www.pinega3.narod.ru/aver/Averag.htmВот тут было как по растяжению - сжатию вычислить необходимые константы для теории прочности :)

[Борман 2 375]

линейную, гиперболическую, экспоненциальную? А то ведь можно и по Мору-Кулону

Это же все одно и тоже. Набольшие различия только в области растяжения. Наверное кандидатских налепили на эту тему..

[Fedor 1 597]

Растяжением вообще можно пренебречь как это делают в бетоне обычно. Или посмотрите с и фи у песчаника , или сырого песка :)

http://www.pinega3.narod.ru/durabi/Durability.htmили новых теорий поконструировать :)

Изменено 14 мая 2016 пользователем Fedor

[Борман 2 375]

Растяжением вообще можно пренебречь как это делают в бетоне обычно. Или посмотрите с и фи у песчаника , или сырого песка :)

http://www.pinega3.narod.ru/durabi/Durability.htmили новых теорий поконструировать :)

Вот именно.

 

Я много раз пытался смоделировать такую штуку...

 

Свод естественного равновесия называется. Не получалось. Я все думал, что по линии 0-D будет растяжение по гор. оси, а выше т.О   -  сжатие.. но никогда этого не происходило. С тех пор я подозрительно отношусь ко всем грунтовым моделям.

[Fedor 1 597]

По моему это задача на оптимизацию подобрать свод, так чтобы все находилось в состоянии сжатия. У маркшейдеров есть какие-то рекомендации, да и метро строят... То есть нагрузки могут посчитать. Нереально чтобы на метро действовало бытовое давление сверху... Или в шахтах на глубине чуть не километр. Была какая-то книжка о методе граничных элементов о таких задачах  :)

Тут надо видимо прикладывать гравитацию как нагрузку... Примерно так делал чтобы подъем при котлованах определить http://www.pinega3.narod.ru/mg/mg.htm

Недавно делали большой котлован и меряли деформации в метро от него. Получилось, что 7.5*Eg хорошо подходит для глинистых плотных грунтов для упругой разгрузки

Изменено 14 мая 2016 пользователем Fedor

[Борман 2 375]

По моему это задача на оптимизацию подобрать свод, так чтобы все находилось в состоянии сжатия. У маркшейдеров есть какие-то рекомендации, да и метро строят... То есть нагрузки могут посчитать. Нереально чтобы на метро действовало бытовое давление сверху... Или в шахтах на глубине чуть не километр. Была какая-то книжка о методе граничных элементов о таких задачах  :)

Тут надо видимо прикладывать гравитацию как нагрузку... Примерно так делал чтобы подъем при котлованах определить http://www.pinega3.narod.ru/mg/mg.htm

Недавно делали большой котлован и меряли деформации в метро от него. Получилось, что 7.5*Eg хорошо подходит для глинистых плотных грунтов для упругой разгрузки

Когда считают силу, действующую на трубу со стороны грунта, то учитывают только грунт в пределах этого свода. 

 

Когда я этим занимался, то пришел к выводу, что Дрюкер-Праггер - это что-то типа мелкого сухого песка, который не будет образовывать свод. Показал бы кто как поймать этот эффект (для туннеля метро, например) на классических грунтовых моделях, которые все так нахваливают. Т.е. чтоб когда решил - получился бы контур вдоль коготого напряжение меняет знак.

Изменено 14 мая 2016 пользователем Борман

[Fedor 1 597]

Наверное надо и горизонтальную сжимающую нагрузку прикладывать. Делают же своды со времен римских водопроводов...  Все зависит от связности. У сухого нет, а у мокрого она есть. Там же два параметра с и фи для построения предельной линии ...

[Борман 2 375]

Наверное надо и горизонтальную сжимающую нагрузку прикладывать.

Только вес. Вот скажите, грунт в земле сжат по гориз. направлению ? 

[Fedor 1 597]

Конечно. При проектировании подпорных стенок есть активное и пассивное давление по горизонтали. Посмотрите в механике грунтов какой-нибудь.

[Fedor 1 597]

Кстати учет сжимающих напряжений приводит к ситуации похожей на преднапряженный или постнапряженный железобетон. Посмотрите N-M диаграммы например для колонн,  чтобы понимать примерные пропорции. Можно считать, что вертикальные напряжения порождают изгиб, то есть растяжения, а горизонтальные - сжатие . По логике выгодно для изгиба когда напряжения сжатия половина предельных на сжатие. Обычно так это в колоннах  :)

[a_schelyaev 366]

Растяжением вообще можно пренебречь как это делают в бетоне обычно. Или посмотрите с и фи у песчаника , или сырого песка :)

http://www.pinega3.narod.ru/durabi/Durability.htmили новых теорий поконструировать :)

 

Ну вообще-то там не чистый песок, а есть еще и полимерное связующее.

[Fedor 1 597]

Друкер-Прагер при нулевом угле и большой связности вырождается в критерий Мизеса. Так что можно подобрать пару параметров из опытов на растяжение и сжатие и гипотезы единой кривой :)

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%9C%D0%BE%D1%80%D0%B0_%E2%80%94_%D0%9A%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B0примерно как тут

Изменено 16 мая 2016 пользователем Fedor

[Fedor 1 597]

Полимеры же будут выгорать при литье. Наверное какое-нибудь другое глинистое связующее используют :)

[soklakov 1 475]

Полимеры же будут выгорать при литье.

 

Для печати на 3D-принтере предметов из песка используется технология послойного отверждения песчаной смеси. Суть данной технологии в следующем: песок очень мелкой фракции наносится слоями в 280 мкм, после этого печатающая головка слой за слоем в нужных местах пропитывает песок связующим веществом на основе фурановых или фенольных смол.