Расчет балки на прочность

[ALF007 7]

1 минуту назад, dbarlam сказал:

 

А местную потерю устойчивости (Crippling) считают ВРУЧНУЮ , см. Bruhn Flight Vehicle Structures. Там и формулы есть для любых профилей и на все случаи жизни

 

А Беляев?) Там тоже есть)

[dbarlam 184]

2 минуты назад, ALF007 сказал:

Для данной балки я за сопромат=)

Ну конечно. Как то жили без МКЭ , тем более для таких конструкций

[ALF007 7]

Вообще МКЭ очень расслабило конструкторов и прочнистов - одни бездумно рисуют, а вторые слишком доверяют МКЭ пакетам, и мало проверяют по дедовским методам.
 

[dbarlam 184]

2 минуты назад, ALF007 сказал:

А Беляев?) Там тоже есть)

Нет. У Беляева - общая потеря устойчивочти. С книгой упомянутого мною Bruhn я работаю где-то лет 27 для расчета тонкостенных конструкций=профилей , больше авиационных , где проблема локальной потери устойчивости одно из самых острых - вначале - общий (глобальный) расчет - потом -вытаскивание напряжений/усилий в пластинчатах эелементах - потом расчеты - РУЧНЫЕ - для отдельных элементов. На русском - Фридрих Блейх - Устойчивость металлических конструкций , там тоже много на эту тему.

[ALF007 7]

2 минуты назад, dbarlam сказал:

Нет. У Беляева - общая потеря устойчивочти. С книгой упомянутого мною Bruhn я работаю где-то лет 27 для расчета тонкостенных конструкций=профилей , больше авиационных , где проблема локальной потери устойчивости одно из самых острых - вначале - общий (глобальный) расчет - потом -вытаскивание напряжений/усилий в пластинчатах эелементах - потом расчеты - РУЧНЫЕ - для отдельных элементов. На русском - Фридрих Блейх - Устойчивость металлических конструкций , там тоже много на эту тему.

Местной потери разве там нет? значит я ошибся. Прошу прощения за неверную информацию. 
Насчет авиационных конструкций - как жк слышали знаем - ХАИ Динамика и прочность 1 факультета. Как то занимался я лешким самолетикам типо Piper PA-18  Super cub. Хотели в Харькове производить пересчитывал конструкцию с доработками и под наши стандарты. К сожалению, изза политической ситуации фирмочка закрылась поскольку бюджет шел в основном с РФ.

[dbarlam 184]

Плохо если политика лезет в дело. Но это не  в нашей власти.  Сосредоточимся на делах наших скорбных - расчетах на прочность

[dbarlam 184]

Это соответствующая глава из Bruhn . надеюсь будет полезна

 

Elmer_Franklin_Bruhn_Ch6 Crippling.pdf

[ALF007 7]

41 минуту назад, dbarlam сказал:

Плохо если политика лезет в дело.

Это еще и очень обидно. 

[ccc44 53]

1 час назад, Рамиль678 сказал:

по вашему совету. первая модель со стандартной сеткой. вторая- с мелкой, третья-балка

 

Если не трудно, выложите этот файл.

[kolo666 253]

11 час назад, Рамиль678 сказал:

аргументируйте

И вознесу я слова святого Александра, вновь, и буду нести их впредь, пока ноги идут мои, и буду просвещать не просвященных, ибо святой не уберег паству свою, хотя и очень старался, в чем нет вины его.. 

 

Скрытый текст

У меня в модели получились большие напряжения во внутреннем угле. Пробовал сделать сетку мельче - напряжения стали еще больше! Что делать?

Тебе повезло - это сингулярность. Рано или поздно с нею сталкивается любой расчетчик. Про нее рассказывают сказки на ночь, ею пугают конструкторов и проектировщиков. Ею объясняют любые нестыковки в результатах расчета: если уверенно сказать "это сингулярность", то сразу видно - человек шарит.
Для начала рассмотрим силу, приложенную к одной единственной точке поверхности. Когда мы захотим посчитать напряжения под этой силой, нам надо будет поделить эту силу на некоторую площадь. Если речь пойдет о расчете МКЭ, то мы возьмем площадку, очерченную линией, соединяющей центры прилежащих элементов. Ну, плюс-минус, в зависимости от конкретной реализации. Взяв конечную площадку и конечную силу, мы получим конечное напряжение. Очевидно, что если конечные элементы будут меньше, то и площадку будет меньше, а сила при этом останется той же. В пределе (когда размеры элементов стремятся к нулю) площадка будет иметь нулевую площадь, а значение напряжений будет бесконечным - сингулярность. В рассмотренном случае в точке приложения силы точным решением являются бесконечно большие напряжения( математически), а в результате решения методом конечных элементов получаем конечное решение, которое тем ближе к бесконечности, чем меньше сетка.
Аналогичная ситуация возникает в точечном закреплении, ведь в закреплении есть сила реакции, а, соответственно, приходим к первому случаю.
И еще один способ "вызвать сингулярность" - острый угол в модели, который пытаются раскрыть. Острый угол вызывает катастрофическую концентрацию напряжений, математически - на бесконечность. Отличный пример из жизни - надрезы на упаковках. Если надреза нет, то очень трудно порвать пластик/полиэтилен, но если производитель позаботился и сделал заранее небольшой надрез, то открыть упаковку не составит труда. Почему? Потому что на острие надреза ооочень большие напряжения.
Итак, сингулярность - точка(место) в модели, где в аналитическом решении возникают бесконечные напряжения. Дает о себе знать как раз указанным способом - при измельчении сетки вблизи сингулярности напряжения неограниченно растут.
Что делать? Есть три принципиально отличающихся варианта (возможно, больше):
- игнорировать;
- разрешить;
- учесть пластику.

Игнорировать. Самый простой по затраченным ресурсам вариант. В таком случае мы имеем в модели большие напряжения, понимаем, что это сингулярность и авторитетно заявляем, что ничего страшного - это маленькая область, напряжения срелаксируют в пластическое течение металла и остальной конструкции не повредят. На эпюрах в отчете либо корректируем шкалу, либо оставляем как есть и комментируем в тексте.

Разрешить. В смысле - получить решение. В реальной модели острых углов нет, там всегда есть какой-никакой радиус скругления. А вот для радиуса скругления, в отличие от острого угла, можно получить конечное решение и сеточную сходимость. То есть при измельчении сетки рано или поздно напряжения выйдут на конечный конкретный уровень. Но чем меньше радиус скругления, тем сильнее придется мельчить сетку для разрешения сингулярности. Этот вариант самый дорогой по машинным ресурсам, поэтому редко бывает целесообразным. К тому же, предел текучести, вполне вероятно, все равно будет превышен. Тем не менее, это вариант есть и иногда используется.

Учесть пластику. Бесконечные напряжения возникают только если модель материала линейная (см.соседние вопросы/ответы). Если же заложить в модель хотя бы упруго-пластическую модель Прандтля, то при достижении в точке сингуярности предела текучести напряжения перестанут расти, внутренние усилия будут перераспределяться на соседние точки. Представь себе с десяток мужиков, которые стоят в шеренге, положили руки друг другу на плечи и стали приседать. Через час один из них выдохся и ноги его больше не могут поднять бренное тело - материал в точке потек. Но он держится руками за соседей, а соседи держатся за него - в металле есть атомные связи. Поэтому он, не прикладывая уже никаких усилий, не сопротивляясь, будет продолжать общее движение, будет выдерживать нагрузку. Нагрузка (в данном случае вес) при этом перераспределится на соседей. Через какое-то время выдохнутся(потекут) и соседи и нагрузка перераспределится на следующих. И так пока все не рухнут. В этой метафоре время и усталость человеческих мыщц являются аналогом увеличения нагрузки. Итак, при учете пластического течения материала усилия в точке сингулярности перераспределяются в соседние точки, вызывая пластическое течение материала. Если область пластического течения получится небольшая, то мы можем сказать "да, пластика будет, но это не страшно". Отличие от первого варианта в том, что мы это показали и доказали расчетом, а не просто опирались на интуицию и опыт. А иногда, в результате учета пластики, мы увидим, что под действием имеющихся нагрузок образуется "пластический шарнир", течет целое поперечное сечение модели, а значит деталь разделяется на две части, разрушается со всеми вытекающими.
Вариант учета пластики, как правило, средний из трех предложенных по затрачиваемым ресурсам, при этом - самый физичный, близкий к реальности.

 

 

11 час назад, Рамиль678 сказал:

ну так и на что ориентироваться?

На слово Божье, очевидно же.

11 час назад, Рамиль678 сказал:

в  параллельной теме обсуждалось сравнение этих моделей и все гуру склонились к правильности твердотела.

Это какие такие "гуру"?

11 час назад, ALF007 сказал:

Там делали сравнение балочной и твердотельной и поверхностной модели - разницы почти не было.

Ах эти! разницы не было по перемещениям, насколько я помню.

 

10 часов назад, ALF007 сказал:

Вообще МКЭ очень расслабило конструкторов и прочнистов - одни бездумно рисуют, а вторые слишком доверяют МКЭ пакетам, и мало проверяют по дедовским методам.

Да совсем отупели, кнопки нажимают в этом тупом американском софте! Вот М на W поделить, вот где наука то!

Изменено 3 мая 2017 пользователем kolo666

[ALF007 7]

14 часа назад, kolo666 сказал:

И вознесу я слова святого Александра, вновь, и буду нести их впредь, пока ноги идут мои, и буду просвещать не просвященных, ибо святой не уберег паству свою, хотя и очень старался, в чем нет вины его.. 

 

  Показать содержимое

У меня в модели получились большие напряжения во внутреннем угле. Пробовал сделать сетку мельче - напряжения стали еще больше! Что делать?

Тебе повезло - это сингулярность. Рано или поздно с нею сталкивается любой расчетчик. Про нее рассказывают сказки на ночь, ею пугают конструкторов и проектировщиков. Ею объясняют любые нестыковки в результатах расчета: если уверенно сказать "это сингулярность", то сразу видно - человек шарит.
Для начала рассмотрим силу, приложенную к одной единственной точке поверхности. Когда мы захотим посчитать напряжения под этой силой, нам надо будет поделить эту силу на некоторую площадь. Если речь пойдет о расчете МКЭ, то мы возьмем площадку, очерченную линией, соединяющей центры прилежащих элементов. Ну, плюс-минус, в зависимости от конкретной реализации. Взяв конечную площадку и конечную силу, мы получим конечное напряжение. Очевидно, что если конечные элементы будут меньше, то и площадку будет меньше, а сила при этом останется той же. В пределе (когда размеры элементов стремятся к нулю) площадка будет иметь нулевую площадь, а значение напряжений будет бесконечным - сингулярность. В рассмотренном случае в точке приложения силы точным решением являются бесконечно большие напряжения( математически), а в результате решения методом конечных элементов получаем конечное решение, которое тем ближе к бесконечности, чем меньше сетка.
Аналогичная ситуация возникает в точечном закреплении, ведь в закреплении есть сила реакции, а, соответственно, приходим к первому случаю.
И еще один способ "вызвать сингулярность" - острый угол в модели, который пытаются раскрыть. Острый угол вызывает катастрофическую концентрацию напряжений, математически - на бесконечность. Отличный пример из жизни - надрезы на упаковках. Если надреза нет, то очень трудно порвать пластик/полиэтилен, но если производитель позаботился и сделал заранее небольшой надрез, то открыть упаковку не составит труда. Почему? Потому что на острие надреза ооочень большие напряжения.
Итак, сингулярность - точка(место) в модели, где в аналитическом решении возникают бесконечные напряжения. Дает о себе знать как раз указанным способом - при измельчении сетки вблизи сингулярности напряжения неограниченно растут.
Что делать? Есть три принципиально отличающихся варианта (возможно, больше):
- игнорировать;
- разрешить;
- учесть пластику.

Игнорировать. Самый простой по затраченным ресурсам вариант. В таком случае мы имеем в модели большие напряжения, понимаем, что это сингулярность и авторитетно заявляем, что ничего страшного - это маленькая область, напряжения срелаксируют в пластическое течение металла и остальной конструкции не повредят. На эпюрах в отчете либо корректируем шкалу, либо оставляем как есть и комментируем в тексте.

Разрешить. В смысле - получить решение. В реальной модели острых углов нет, там всегда есть какой-никакой радиус скругления. А вот для радиуса скругления, в отличие от острого угла, можно получить конечное решение и сеточную сходимость. То есть при измельчении сетки рано или поздно напряжения выйдут на конечный конкретный уровень. Но чем меньше радиус скругления, тем сильнее придется мельчить сетку для разрешения сингулярности. Этот вариант самый дорогой по машинным ресурсам, поэтому редко бывает целесообразным. К тому же, предел текучести, вполне вероятно, все равно будет превышен. Тем не менее, это вариант есть и иногда используется.

Учесть пластику. Бесконечные напряжения возникают только если модель материала линейная (см.соседние вопросы/ответы). Если же заложить в модель хотя бы упруго-пластическую модель Прандтля, то при достижении в точке сингуярности предела текучести напряжения перестанут расти, внутренние усилия будут перераспределяться на соседние точки. Представь себе с десяток мужиков, которые стоят в шеренге, положили руки друг другу на плечи и стали приседать. Через час один из них выдохся и ноги его больше не могут поднять бренное тело - материал в точке потек. Но он держится руками за соседей, а соседи держатся за него - в металле есть атомные связи. Поэтому он, не прикладывая уже никаких усилий, не сопротивляясь, будет продолжать общее движение, будет выдерживать нагрузку. Нагрузка (в данном случае вес) при этом перераспределится на соседей. Через какое-то время выдохнутся(потекут) и соседи и нагрузка перераспределится на следующих. И так пока все не рухнут. В этой метафоре время и усталость человеческих мыщц являются аналогом увеличения нагрузки. Итак, при учете пластического течения материала усилия в точке сингулярности перераспределяются в соседние точки, вызывая пластическое течение материала. Если область пластического течения получится небольшая, то мы можем сказать "да, пластика будет, но это не страшно". Отличие от первого варианта в том, что мы это показали и доказали расчетом, а не просто опирались на интуицию и опыт. А иногда, в результате учета пластики, мы увидим, что под действием имеющихся нагрузок образуется "пластический шарнир", течет целое поперечное сечение модели, а значит деталь разделяется на две части, разрушается со всеми вытекающими.
Вариант учета пластики, как правило, средний из трех предложенных по затрачиваемым ресурсам, при этом - самый физичный, близкий к реальности.

 

 

На слово Божье, очевидно же.

Это какие такие "гуру"?

Ах эти! разницы не было по перемещениям, насколько я помню.

 

Да совсем отупели, кнопки нажимают в этом тупом американском софте! Вот М на W поделить, вот где наука то!

боже сколько иронии. 

14 часа назад, kolo666 сказал:

Да совсем отупели, кнопки нажимают в этом тупом американском софте! Вот М на W поделить, вот где наука то!

Я не про этот случай а в общем.
 

 

14 часа назад, kolo666 сказал:

Ах эти! разницы не было по перемещениям, насколько я помню.

Да тут вы правы. 

[Рамиль678 1]

В 03.05.2017 в 20:23, kolo666 сказал:

 как это сделать программно?

 

  Скрыть содержимое

Если же заложить в модель хотя бы упруго-пластическую модель Прандтля,

 

[Fedor 1 597]

"

В твердотельной модели - буду таки высокие напряжения в районе ГУ. " Не стоит забывать, что балочные теории справедливы на расстоянии 1.5 высоты балки от особенности.  :) 

"

[Рамиль678 1]

В 03.05.2017 в 20:23, kolo666 сказал:

И вознесу я слова святого Александра, вновь, и буду нести их впредь, пока ноги идут мои, и буду просвещать не просвященных, ибо святой не уберег паству свою, хотя и очень старался, в чем нет вины его.. 

 

  Скрыть содержимое

Учесть пластику. Бесконечные напряжения возникают только если модель материала линейная (см.соседние вопросы/ответы). Если же заложить в модель хотя бы упруго-пластическую модель Прандтля, 

Прошу прощения, а как это задать программно?

 

[soklakov 1 475]

@Рамиль678 , попробуйте спросить об этом у @ccc44. Он, кажется, знает.

[Рамиль678 1]

В 21.09.2017 в 11:59, Рамиль678 сказал:

Учесть пластику. Бесконечные напряжения возникают только если модель материала линейная (см.соседние вопросы/ответы). Если же заложить в модель хотя бы упруго-пластическую модель Прандтля, 

@ccc44 Как это сделать программно,не подскажете?

 

Изменено 20 октября 2017 пользователем Рамиль678

[jtok 814]

21 минуту назад, Рамиль678 сказал:

Как это сделать программно,не подскажете?

Выбираете в simulation не "Статический анализ", а "Нелинейное".

В модели материала выбираете не "Линейний упругий", а "Пластичность - Mises"

Читаете раздел: http://help.solidworks.com/2017/RUSSIAN/SolidWorks/cworks/c_Plasticity_Models.htm

PS: Замените "/2017/" в ссылке на вашу версию SW, если она не соответствует.

Изменено 20 октября 2017 пользователем jtok

[Рамиль678 1]

@jtok премного благодарен)