Перейти к публикации

Анализ трещины.


Рекомендованные сообщения

Добрый день! Возникла такая проблема: необходимо подсчитать КИН (коэффициент интенсивности напряжений) или SIF (на английском) для образца с трещиной который испытывает периодическое нагружение с резонансной частотой. Для этого я провожу модальный анализ (Modal) (РИС.1) получилось 19825 Гц для моего образца (растяжение-сжатие), соответственно нагружение образца необходимо задать с данной частотой (для моей задачи я задаю смещение одного из торца) и все прекрасно получается в гармоническом анализе (harmonic response) находятся все напряжение и деформации (РИС.2), но в harmonic response нельзя найти SIF (КИН) - его можно найти только в статическом анализе (static structural), но тут возникает другая проблема, я не знаю как в нем (static structural) задать периодическое смещение с частотой 19825 Гц или наоборот в harmonic response заставить считать его SIF. Подскажите пожалуйста как решить проблему?

large.1.png.a2017d4d9e2c599db697522953497eed.pnglarge.4.png.09abd9981060c06b54ce765902cf3a45.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


4 часа назад, TKValent сказал:

Подскажите пожалуйста как решить проблему?

Вы уверены, что характер нагружения изменяет КИН?

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для того чтобы найти КИН, надо создать трещину Model -> Fracture -> ... Crack (выбрать ту трещину которую необходима), если работать в static structural, то вкладка Fracture - активна и работает, а если работать в harmonic response, то она перестает быть активной и невозможно задать трещину.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Правильный вопрос...
Чем отличаются картины деформирования при одном и том же концевом перемещении в статике и гармоническом анализе ? 

Я пока ничего не утверждаю, просто спрашиваю.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Геометрия образца смоделирована таким образом чтобы в нем образовалась стоячая волна. Если смещать торец с частотой 19825 Гц, то в середине образца возникают колоссальные напряжения (к примеру: при смещении в 1 микрометр напряжения в центре достигают значения в 98 МПа), а если делать все в статике то такого результата не возникает, так как резонанса нету. Вся соль задачи заключается в том чтобы нагружать именно с частотой близко к 20 кГц. А в статике насколько я понимаю нельзя задать переодическое нагружение.

Screenshot_2018-02-07-20-53-24.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@TKValent

редкий случай, когда человек сам понимает то, что спрашивает. Мои поздравления.
Завтра подтянутся спецы, они вам обязательно помогут. Может уже сегодня.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При циклическом нагружении в вашем случае все сечения образца будут находится в состоянии растяжения/сжатия. А поскольку вы прикладываете перемещение - это справедливо с еще более высокой точностью. А коли так, то напоминаю, что КИН зависит от НДС линейно, и вы просто можете умножить ваш КИН из статики на коэффициентик. Как он называется? Динамичности чтоли?

Изменено пользователем Борман
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Посмотрите эту статью "Dynamic load factor in finite cracked bodies under harmonic loading"  

Она есть в открытом доступе , к сожалению не смог загрузить не глядя на то что файл всего 145KB

 

Вообще есть немало в И-нете на эту тему

Есть еще кое-что но не знаю как поставить на форум из-за ограничений

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, dbarlam сказал:

Посмотрите эту статью "Dynamic load factor in finite cracked bodies under harmonic loading"  

Она есть в открытом доступе , к сожалению не смог загрузить не глядя на то что файл всего 145KB

 

Вообще есть немало в И-нете на эту тему

Есть еще кое-что но не знаю как поставить на форум из-за ограничений

Спасибо за статью, пополнил знания)! В статье приведено сравнение динамического и статического КИН и при образце с круглой трещиной различие в значениях достигает 4-5 раза (как раз таки за счет резонанса, странно еще почему для образца с плоской трещиной различия составляют всего 10-15%). Но к сожалению в статье не описано как они получали результат для динамического КИН, просто приведено число и что получено оно с помощью ANSYS.

 

7 часов назад, Борман сказал:

При циклическом нагружении в вашем случае все сечения образца будут находится в состоянии растяжения/сжатия. А поскольку вы прикладываете перемещение - это справедливо с еще более высокой точностью. А коли так, то напоминаю, что КИН зависит от НДС линейно, и вы просто можете умножить ваш КИН из статики на коэффициентик. Как он называется? Динамичности чтоли?

1. Есть "аналитическое" решение данной задачи с поправкой на геометрию (наподобие справочника Мураками) и как вы правильно сказали что НДС и КИН связаны, я также получил значения КИН (2. в гармоническом анализе я получал распределение напряжений и по известной формуле переходил к КИН (беря при этом среднее значение)). Просто я хотел в своей работе провести сравнение чисел: 1. "аналитическое", 2. "мой" метод нахождения КИНа через распределение напряжений и 3. то число (КИН) которое выдает мне ANSYS, которое к сожалению пока отсутствует. И спасибо большое @Борман  за еще один предложенный метод нахождения)) Возможно добавлю еще один результат нахождения КИН в свою работу!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, TKValent сказал:

3. то число (КИН) которое выдает мне ANSYS, которое к сожалению пока отсутствует

Когда он будет присутствовать, Ваша работа станет неактуальна.

 

Я вот почитал краем уха, и что наблюдаю.

 

Когда речь идет о трещине, мы как бы сдаемся искать напряжения. Но выдумываем себе некий КИН. Ставим эксперименты в статике и разводим теорию. И потом сравниваем этот КИН с некоторым Кдоп - допускаемый КИН.

 

При этом КИН=S*a, где S средний уровень напряжений, а a - некоторый коэффициент, как результат разведенной теории.

Могу ли я записать тогда, что Kдоп=Sдоп*a?

 

Если могу, то зачем искать искать КИН вне статического решения?

А если не могу, то почему не могу?

@TKValent  а будет ли 4. эксперимент?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, soklakov сказал:

Но выдумываем себе некий КИН.

В окрестности трещины в лин. упругой постановке напряжения ведут себя как 1/sqrt(x). Если грубо, то КИН это множителль перед этой особенностью. Поэтому он и зависит от вида НДС, вида трещины и т.п.

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, Борман сказал:

Если грубо, то КИН это множителль перед этой особенностью.

Да конечно... Не слишком ли грубо?

Откуда тогда Кдоп берется? Почему он такой от всего зависимый - понятно: чтобы никто не догадался. И можно было новые работы писать. Ладно, шутю.

Но вопрос остается.

Допустим это множитель. С чем сравнивать этот множитель? Ну так - если "грубо". Не с другим ли таким же множителем? Если да - то возвращаю к вопросу выше.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, soklakov сказал:

Если да - то возвращаю к вопросу выше.

Если честно, я вобоще не понял чоты там выше написал :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, Борман сказал:

Если честно, я вобоще не понял чоты там выше написал :)

Ок, тогда по порядку.

Целью механики разрушения является определить размеры допускаемых дефектов, чтобы в результате неразрушающего контроля выдать вердикт о продлении срока службы или о выходе на ремонт.

Я считаю железку, рассчитываю КИН. Допустим, у меня простой случай и у меня нет вопросов с его расчетом.

С чем я его(КИН) сравниваю?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, soklakov сказал:

 

Откуда тогда Кдоп берется? 

Это допустимое значение КИН при котором дальнейший рост трещины не наблюдается.

23 минуты назад, soklakov сказал:


 

При этом КИН=S*a, где S средний уровень напряжений, а a - некоторый коэффициент, как результат разведенной теории.

Могу ли я записать тогда, что Kдоп=Sдоп*a?

 

Или же, как вы и написали, значение напряжения при котором трещина не растет.

Но отличие заключается в том, что в статике трещина перестает расти при одном значение КИН, а в динамике при другом значение, так как тут уже поправляются усталостные свойства материала

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, soklakov сказал:

С чем я его(КИН) сравниваю?

Если статика, то с критическим КИН, если циклика - интегрирую уравнение роста трещины, в который тоже, обычно, входит критический КИН.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, TKValent сказал:

Но отличие заключается в том, что в статике трещина перестает расти при одном значение КИН, а в динамике при другом значение, так как тут уже поправляются усталостные свойства материала

Вот, уже ближе. А что это значит, сможете сформулировать? Что значит "проявляются/поправляются усталостные свойства материала"?

 

 

В статье вот на динамические эффекты валят. Вы на усталость. Или это одно и тоже по-Вашему?

 

@Борман , попозже попробую сгенерить гипотетический эксперимент. Че-то с ходу много идей сразу, нужно время. Могу надеться на ответы?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, soklakov сказал:

попозже попробую сгенерить гипотетический эксперимент. Че-то с ходу много идей сразу, нужно время. Могу надеться на ответы?

Сейчас ничего не могу ответить но да.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
57 минут назад, soklakov сказал:

Вот, уже ближе. А что это значит, сможете сформулировать? Что значит "проявляются/поправляются усталостные свойства материала"?

При циклической нагрузке, материал вблизи трещины накапливает энергию, которая впоследствии приводит к продвижению трещины (после n-ого количества циклов). И получается так что материал разрушается при напряжениях даже меньших чем предел прочности. В статике мы прикладываем напряжение и материал с трещиной не разрушается, а если будем циклически ее прикладывать (то же самое значение) то материал через некоторое время разрушается, поэтому и возникает необходимость для разных условий (статика или же циклика) применять разные описания (в нашем случае КИН). А в случае циклического нагружения появляется еще сложность, в виде того, что КИН начинает зависеть еще и от частоты прикладываемой внешней силы.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • anykeyto
      Ага, спасибо... А в связке с G07.1 это как работает? Есть детали ,кольца, на которых надо делать по 4 паза. Сейчас программист написал прогу под шаровую фрезу. Там рабочие движеня происходят через одновременное смещение по оси Х и Z... фреза убивается буквально на третьем кольце, да и обработка получаестя фиговой.. На сколько я понимаю надо стремиться к тому, чтобы на 5ти осном станке фреза всегда была перпендикулярна касательной ли самой поверхности. Мне посоветовал как раз цилндрческую интерполяцию, когда ось С преобразуется в плоскость. В мануале к HNC описано эт криво, но в примерах программ как раз сначала включается CTOS и потом G07.1. но дальше как запрограммировать понимания пока нет...  P.S. хочу добавить, что на 5-снике раньше работал только как оператор по готовым программам  на Хенденхайне. А сейчас на новом предприятии на новой для меня стойке нужно все делать с нуля и самостоятельно. С одной стороны интересно, с другой стороны спросить не у кого, в инете инфы по стойке нет от слова совсем, уж тем более видео....  чем это отличается от просто G0 C180? Или это уже будет шпиндель позиционироваться, а не стол?
    • AlexKaz
      Различают жёсткие и гибкие ротора. В данном случае вал жёсткий. Для него соответствуюшая формула. 4000 об/мин = 66.67 Гц, это ни о чём, эффекты для такой частоты почти не скажутся на жёстком роторе. Но проблема в том, что в лопаточных машинах (а насос на скрине наверное лопаточная?) собственные кратны числу лопаток. Я не разбирался в вопросе чтобы что-то здесь советовать. Лучше не спешить и внимательно почитать про модальный в лопаточных. Заодно проверить, а какое нагружение идёт в деталях насоса чтобы корректно выполнить престресс.
    • ДОБРЯК
      Хотите еще и матрицу масс изменить. :=) И сколько килограмм воды будете присоединять?  Опыт правильного моделирования, опыт расчета таких конструкций накапливается десятилетиями. Маловероятно, что кто-то на форуме будет вам объяснять как правильно моделировать, какие КЭ использовать, какие граничные условия задавать и т. д. Вы же всегда уклоняетесь от разговора на эти темы, даже для простых моделей.  Даже если перейдете на Ансис и не разберётесь в том, что он считает это не поможет вам написать грамотный отчет и объяснить грамотному заказчику, что вы там насчитали. Считает расчетчик, а программа это инструмент. Это только в рекламе пишут, что купите программу трехмерного моделирования, сделайте трехмерную модель, потом нажмите одну кнопку и на обычном игровом компьютере все посчитаете. Только в жизни все немножко иначе...:=)
    • Jesse
      Вот что у Биргера: Центробежные силы и индуцированный гироскопический момент зависят от квадрата частоты вращения вала   Хотя уже сама критическая частота зависит только от момента инерции колеса (альфа, бэта, гамма - это прогибы, углы поворота и прочая шелуха), т.е. частота вращения в формулу не входит, а всё определяется только моментом инерции Jm Ну у него рассматривается простая одномассовая система (фактически грузик на пружинке). Думаю поискать публикации.. мб где то раскопали аналитическую зависимость первой и высшей СЧ от частоты вращения для сложных систем. Хотя если выяснится что зависит,  всё равно обоснование придумывать придётся.  Эхх...
    • Fedor
      https://www.litres.ru/book/v-n-faddeeva/vychislitelnye-metody-lineynoy-algebry-65999878/  Ну и классику жанра :) 
    • Jesse
      4000 об/мин при наружном диаметре колеса 380 мм. Думаете, на больших оборотах вилка всё равно может разойтись и могут появиться гироскопические эффекты? Даже несмотря на вышеприведенные массово-инерционные оценки и расположение опор?   да я влияние престресс (вращение) особо не увидел... Думал обычным модальником прогнать, Ланцошом (он пошустрее).   Ещё мои раздумья направлены в сторону присоединённой массы воды, что по идее должно занижать частоты. Хотя для такого массивного вала как у меня даже на это дело можно забить, наверно...
    • Handrusik
      Maxx2000 - благодарю Павлуха - это не фриланс Утомлённый солнцем - приятно, что меня помнят
    • Борман
      Я так понимаю, что обороты не особо большие. ДК - это чисто высокооборотистая тема.   Просто мысли вслух... Если вилка будет сильно расходится, то всегда будет точка пересечения любого луча с кривой BW. Причем точка будет на меньших оборотах по сравнению с обычным престресс-модальником. Какие дальше действия ? С чем тут нужно дополнительно бороться по сравнению с тем, с чем нужно было бы бороться по результатам обычного престресс-модальника Если вилка не сильно расходится (от кривой обычного престресс-мобальника), то смысла стоить строгую ДК большого нет.    
    • boomeeeer
      На сименсе параметрами настраивается многое, что связано с менеджером иснструмента. Вызов возможен как по номерам, так и по именам инструментов. Через равно вроде как по имени вызывается (Т="имя"), а по номеру можно было, например, Т1 M6, а первый корректор подтянулся бы автоматически. И не всегда М6 на смену. Производитель мог нагородить чего угодно. Параметры надо смотреть
    • Den4ik85
      P.S этой ошибки не было при запуске,она возникла при выполнении команды смены инструмента "T=.." d1m6. (так учили на курсах) возможно,не тот номер ввел или не соответствовало название инструмента его номеру?
×
×
  • Создать...