Расчет упруго-пластической деформации

[sportsfun 1]

Всем здравствуйте!

Прошу помочь с расчетом небольшой прямоугольной крышки на воздействие повышенного давления. 

В эксперименте остаточная деформация велика - прогиб крышки после окончания эксперимента получился около 5 мм при давлении внешнем 6 атм, внутреннем - 1 атм. А в расчете даже максимальный достигает не более 2,8 мм.

Сразу скажу, замельчение сетки до колич. элементов 1,5 млн, например, и далее, приводит только к небольшому приближению к эксперименту - увеличению прогиба макс. на 0,3-0,4 мм. Изменение предела текучести тоже сказывается где-то в районе 0,5-0,7 мм максимум. 

Выложил проект, внутри workbench - второе дерево. . Кривую считал по Дзюбе и Хавтану с данными на д16Т по ТУ 1-804-473-2009. 
https://yadi.sk/d/oQnKkzRN3Rqgrr

Спасибо!

[piden 2 874]

@sportsfun

 

Оставлю здесь картинки для тех, кто не сможет открыть проект.

 

  

 

 

2 hours ago, sportsfun said:

В эксперименте остаточная деформация велика

Пока вопрос: в эксперименте крышка намертво приклеена к какому-то жесткому телу? Как в реальности заделка выглядит?

 

Пока предположим, что с кривой деформирования все нормально. Проверить все равно нельзя)

 

2 hours ago, sportsfun said:

Кривую считал по Дзюбе и Хавтану

Кто все эти люди?

[sportsfun 1]

9 часов назад, piden сказал:

Кто все эти люди?

Дзюба, Хватан, еще Банкина. https://cae-club.ru/sites/default/files/users/files/6/dzyuba-hvatan_0.pdf

 

9 часов назад, piden сказал:

Пока вопрос: в эксперименте крышка намертво приклеена к какому-то жесткому телу? Как в реальности заделка выглядит?

 

По внешней поверхности, где у меня fixed support, закреплена на 10 винтов по периметру. Паз, который есть в крышке, шире и глубже выступа на корпусе. Там, правда, еще герметик, но он на всех поверхностях. 

 

[imt 59]

Из нелинейностей только физическая нелинейность материала?

Большие деформации включали?

[piden 2 874]

@imt, там же файл выложен.

Да.

Да.

 

Я и с другими ГУ попробовал, разрешающими поворот - все равно остаточной деформации 5мм получить не удается.

Остаются вопросы к самому эксперименту и свойствам материала.

[sportsfun 1]

4 часа назад, piden сказал:

Остаются вопросы к самому эксперименту и свойствам материала

тоже никак не могу достичь такой величины. в эксперименте герметичный блок (1 атм внутри) помещается в камеру. там подают (в течение ок. 3 мин) давление в 6 атм.перепад на крышке, соответственно, 5 атм. через 15 мин давление стравливают в течение 1 мин. до 1 атм. вот и весь эксперимент

[piden 2 874]

@sportsfun, скорее вопросы такого рода:

- точно ли там 5 атм

- не влияет ли деформация соседних элементов на деформацию крышки

- стоит ли учитывать ползучесть

- правильно ли определены свойства материала

 

И по последнему:

- может, сделать 3-point-bend тест, вырезав какой-то образец из крышки (или прям всю ее). Приложить вполне определенные перемещения, посмотреть остаточные деформации, сравнить с расчетом

- хотя бы подвесить крышку и ударить молотком, послушать частоты, сравнить..

 

Совсем на всякий:

- проверить геометрию (мало ли, вдруг в дюймах модель оказалась)...

[sportsfun 1]

16 минут назад, piden сказал:

- не влияет ли деформация соседних элементов на деформацию крышки

 

других элементов нет. только корпус. 

16 минут назад, piden сказал:

- точно ли там 5 атм

 

6 атм внешнего - присутствовал при эксперименте с поверенным датчиком. 1 атм внутреннего - без вариантов

 

16 минут назад, piden сказал:

- стоит ли учитывать ползучесть

может быть и стоит. задумываюсь. но не знаю, как это сделать в проекте. подскажете?

 

16 минут назад, piden сказал:

- может, сделать 3-point-bend тест, вырезав какой-то образец из крышки (или прям всю ее). Приложить вполне определенные перемещения, посмотреть остаточные деформации, сравнить с расчетом

- хотя бы подвесить крышку и ударить молотком, послушать частоты, сравнить..

ну тут уже дело большого времени как минимум. с этим бы видом расчетов разобраться...

 

а может, посоветуете еще какие-нибудь готовые канонические задачи (эксперименты) для верификации этих расчетов у нас на предприятии?  показать руководству, что все решается - и то будет неплохо. можно будет налегать на следующие эксперименты.

 

В любом случае, спасибо за советы

 

 

Изменено 28 января 2018 пользователем sportsfun

[AlexKaz 1 838]

7 часов назад, sportsfun сказал:

а может, посоветуете еще какие-нибудь готовые канонические задачи

Тимошенко, Войновский-Кригер "Пластинки и оболочки" - готовые формулы для пластин под различными нагрузками.

Книжки Биргера по расчётам на прочность - аналогично.

В 28.01.2018 в 00:22, sportsfun сказал:

В эксперименте остаточная деформация велика - прогиб крышки после окончания эксперимента получился около 5 мм при давлении внешнем 6 атм, внутреннем - 1 атм. А в расчете даже максимальный достигает не более 2,8 мм.

Металл скорее всего гуано, поставщики расстарались, и вместо Д16Т втихую прислали Д16, а у вас никто и не проверил качество металла. Проводите нормальные экспериментальную работу (на которую многие предприятия благополучно поклали) и получайте кривые растяжения для вашего материала, а не из книжек берите.

 

Можно ещё включить квадратичные элементы (в настройках сетки).

Изменено 29 января 2018 пользователем AlexKaz

[piden 2 874]

48 minutes ago, AlexKaz said:

Можно ещё включить квадратичные элементы (в настройках сетки).

Edited 45 minutes ago by AlexKaz

Напиши еще, что нужно в ансисе считать)

[AlexKaz 1 838]

34 минуты назад, piden сказал:

Напиши еще, что нужно в ансисе считать)

Хоть на абаке, хоть на еловых шишках - дело топикстартера.

[imt 59]

1 час назад, AlexKaz сказал:

вместо Д16Т втихую прислали Д16

Paul Du Bois - один известный (в узких кругах) специалист по crash-анализу рассказывал: били они автомобиль об стену, кривые материала брали от поставщиков, все испробовали, автомобили уже кончаются - с расчетом не совпадает и все.

Прямо из капота вырезали образец, получили кривую - уложились в  3% ...

[piden 2 874]

6 minutes ago, imt said:

 уложились в  3% ...

Интересно, 3% -  разница каких величин...

 

8 minutes ago, imt said:

автомобили уже кончаются

Ох уж эти художественные гиперболы 

[imt 59]

7 минут назад, piden сказал:

3% -  разница каких величин...

Насколько я помню, в пределах 3% различались пиковые значения записанного / рассчитанного, отфильтрованного ускорения

[sportsfun 1]

1 час назад, AlexKaz сказал:

вместо Д16Т втихую прислали Д16, а у вас никто и не проверил качество металла

на это я тоже сильно грешу. на "нормальную экспериментальную работу" у предприятия, для которого такие испытания непрофильные - само собой разумеется, ресурсов/времени нет - соотв., берем данные поставщиков. Сдается мне, не зря составлялись/ются эти корреляции для пересчета в кривые истинных напр-деф., ну никогда у большинства предприятий не будет возможности производить "нормальную экспериментальную работу". Другое дело, что подергать поставщиков и технологов надо.

 

22 минуты назад, AlexKaz сказал:

Хоть на абаке, хоть на еловых шишках - дело топикстартера

вообще еще пытаюсь в Solidworks simulation это сделать. но это оффтоп, хотя если кто может подсказать нюансы или книжка от Алямовского (в pdf или djvu ?? ну мало ли) у кого есть - буду ооооч благодарен.

 

Насчет ползучести - как ее можно учесть в Workbench при расчетах?

 

 

[AlexKaz 1 838]

Алямовский есть у меня в подписи по ссылке "Cosmos/M". А, не, у меня оффиц. хелп. Книжки Алямовского выплывают на первой же странице в поиске яндекса.

Изменено 29 января 2018 пользователем AlexKaz

[sportsfun 1]

Только что, AlexKaz сказал:

А, не, у меня оффиц. хелп. Книжки Алямовского выплывают на первой же странице в поиске яндекс

все равно спасибо. алямовского, то, что нужно, похоже, покупать придется

[piden 2 874]

30 minutes ago, sportsfun said:

Насчет ползучести - как ее можно учесть в Workbench при расчетах?

Включить-то ее немудрено: добавить свойства материала и включить в настройках шага. Но снова возвращаемся к вопросу - откуда данные взять..

On 1/27/2018 at 9:22 PM, sportsfun said:

Изменение предела текучести тоже сказывается где-то в районе 0,5-0,7 мм максимум.

До какого понижали? Данные снова кривой задавали или билинейную модель использовали?

[sportsfun 1]

29 минут назад, piden сказал:

До какого понижали? Данные снова кривой задавали или билинейную модель использовали?

Да, кривой, до минимального предела текучести по ту. Тогда, правда, с закреплениями не игрался. поэтому общий разброс может быть больше - что не приближает к эксперименту, как бы то ни было. 

[piden 2 874]

Если предел текучести у дефолтного Aluminum Alloy NL уменьшить до 180 MPa, то остаточные деформации будут ~ 8мм )

Да, это еще и с ГУ, позволяющими поворот.

15 hours ago, AlexKaz said:

Металл скорее всего гуано

 

Изменено 29 января 2018 пользователем piden