Сосуд под давлением. Помогите оценить правдоподобность.

[ccc44 53]

1 час назад, soklakov сказал:

В четвертом посте, если нажать "показать содержимое", можно увидеть, что максимум во внутреннем угле. Для этих "пластин" - это закрепление, а сам внутренний радиус вообще выпадает из расчета.  Не?

При расчете в МКЭ результат сильно зависит как от радиуса так и от типа элемента. В четвертом посте радиус, похоже есть, а расчет в твердотеле. Если считать без радиуса оболочками, результат будет иной. У меня максимум получился в середине пластины, причем снаружи трубы:

Скрытый текст

 

[Fedor 1 630]

Похоже Вы использовали элементы  только с перемещениями в качестве степеней свободы. Нужны элементы еще и с производными   :)

[soklakov 1 485]

22 минуты назад, ccc44 сказал:

У меня максимум получился в середине пластины

О том и речь. Концентратор напряжений выпал из рассмотрения. А меж тем, ребра должны быть усилены. Это предусматривают методики проектирования, но если их нет под рукой и просто нажимать кнопки в программе, то можно про ребра забыть.

[Fedor 1 630]

Тут не концентратор. Просто в углах большой момент. Модельная задача балка с двумя заделками по концам :)

 

http://doctorlom.com/item230.html   см 2.1

Изменено 23 мая 2017 пользователем Fedor

[soklakov 1 485]

2 минуты назад, Fedor сказал:

 

Тут не концентратор.

 

Если посмотреть на поперечное сечение четверти модели, то там будет Г-образная железка, которую стремятся разогнуть. Называйте это как нравится, но там в углу большие напряжения.

[Fedor 1 630]

Я о последней картинке. Там где четвертушка в начале обсуждения все логично.  Угол вообще-то передает момент, там шарнира нет. Если учесть его некоторое расхождение, то будет что-то среднее между заделками и шарнирами. Но это уже только через теорию упругости, а не балок и пластинок можно оценить. Думаю, что гипотеза о сохранении прямых  углов может быть принята. А так молодежи можно поупражняться и определить правомочность такой гипотезы.  Можно и в рамках задачи о плоской деформации для длинной трубы :)

 

Если взять проволочку, согнуть под прямым углом, а потом за концы пытаться разогнуть, то видно, что прямой угол сохраняется, а проволочки изгибаются. Согнутый лист бумаги тоже стремится сохранять угол  :)

Изменено 23 мая 2017 пользователем Fedor

[soklakov 1 485]

5 минут назад, Fedor сказал:

Если взять проволочку, согнуть под прямым углом, а потом за концы пытаться разогнуть, то видно, что прямой угол сохраняется, а проволочки изгибаются :)

Пока не усилили ребро уголками или еще каким-то дополнительным металлом, Ваша гипотеза не может быть принята.

Чтобы Ваш пример был аналогичным этой оболочке, нужно взять два прямых куска проволоки и сварить их под прямым углом. Думаю, картина будет отличаться от гнутой проволоки))

[Fedor 1 630]

Полоску бумаги я не склеивал, просто согнул :)

 

" сварить их под прямым углом. Думаю, картина будет отличаться от гнутой проволоки" - вряд ли если снять напильником наросты от сварки. На скрепке проверил, угол сохраняется :)

Изменено 23 мая 2017 пользователем Fedor

[soklakov 1 485]

4 минуты назад, Fedor сказал:

На скрепке проверил, угол сохраняется :)

Изменено только что пользователем Fedor

На моей тоже.

И даже на сварной скрепке со сточенными наростами от сварки он скорее будет, чем нет. Совсем сохраняться не будет, но жесткость давать некоторую будет и будет ближе к 90. Вот только сварная скрепка поломается сильно раньше, чем гнутая. Разве нет?

А то у меня нет сварочного аппарата для скрепок под рукой.

[Fedor 1 630]

Разве что от усталости. Вообще сварщики божатся что при правильно подобранных электродах прочность не хуже чем у цельного, но я сомневаюсь. Да и насколько помню в справочнике есть понижающие коэффициенты для сварки http://techliter.ru/load/uchebniki_posobya_lekcii/detali_mashin/raschet_na_prochnost_detalej_mashin_birger_i_a_shorr_b_f_iosilevich_g_b/36-1-0-388     

 

[soklakov 1 485]

30 минут назад, Fedor сказал:

Вообще сварщики божатся что при правильно подобранных электродах прочность не хуже чем у цельного

Это да. Но вот о чем вопрос.

Сварной и отожженый не будет иметь остаточных напряжений. Погнутый будет. Позволят ли остаточные напряжения гнутому выдержать большую разгибающую нагрузку?

 

[Fedor 1 630]

Так внутри будет сжатие, снаружи растяжение. Они вроде дадут как раз момент препятствующий разгибанию угла  :) 

 

Хотя трубы изготавливают при высокой температуре скорее всего, так что и не будет остаточных напряжений :)

[ccc44 53]

2 часа назад, Fedor сказал:

Похоже Вы использовали элементы  только с перемещениями в качестве степеней свободы. Нужны элементы еще и с производными

Оболочечный элемент SW. Он там один. Результат расчета этими же элементами пластины, жестко зафиксированной по периметру:

Скрытый текст

 

Как видим, напряжения в заделках вдвое больше напряжений в середине, что соответствует аналитическому решению (строка 2.1 из талицы приведенной Вами в посте 24).

Что же касается трубы, такой результат в SW удалось получить только при сильном измельчении сетки по внутренним углам:

Скрытый текст

 

 

Это проблема МКЭ. Борман очень давно уже писал, что Ансис считает внутренний угол неверно.

Думаю, что действительные значения напряжений в углах будут меньше, чем при жестком закреплении, и зависеть от отношения толщины оболочки к ее длине.

Это видно и на скрепке: картина существенно разная - разгибать ли скрепку за концы или за точки ближе к углу.

[Fedor 1 630]

Конечно за концы. Теория балок и пластин начинается примерно с полутора толщин, насколько помню. Вблизи уже трехмерная теория упругости, концентраторы и все такое. Реально трубы с закруглениями и не думаю, что концентраторы имеют какое-то значение. Да и материал труб достаточно пластичный.

 

"Он там один"  - узлов то у него сколько ?

[ccc44 53]

Только что, Fedor сказал:

"Он там один"  - узлов то у него сколько ?

Виноват, два: стандартная сетка и сетка на основе кривизны. У второго, похоже, 6 узлов. С ним, в случае острого угла правильный результат достигается на более крупной сетке.

[Fedor 1 630]

Треугольники что ли ?  Тогда стоит 6 узловыми и пользоваться, все таки более высокий порядок полиномов у них, гибче приспосабливаются :)  

[ccc44 53]

Только что, Fedor сказал:

Треугольники что ли ?

Оболочечные - треугольники. 3D - тетраидальные. Призматических в SW нет.

[Fedor 1 630]

http://old.exponenta.ru/soft/Mathemat/pinega/a4/a4.asp   Не читают русских математиков, вот и не умеют их делать  :)

Изменено 24 мая 2017 пользователем Fedor

[JAR 28]

А, по-хорошему, для газгольдера надо трубу круглую брать. И днище сферическое. И никаких проблем с концентраторами в углах не будет.

[soklakov 1 485]

В 24.05.2017 в 10:34, JAR сказал:

И днище сферическое.

Или эллиптическое? Как-то на практике в основном эллиптические. И только когда оооочень нужно - сферические.