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

    • lem_on
      Хорошо, тогда ты уебанка! )))    Теперь посмотрю как профи включат опции.
    • Jesse
      Тут по идее можно и без МКЭ..)) Разве что реакции вытащить, но это и ручками легко сделать. Момент действующий на 1 болт это Q*L/2 ~ 8000 Н.м Потребное усилие затяга на 1 болт P=M/a~100кН , где а = 75мм - длина вот этой площадочки, на которую опирается балка. Это же усилие плюс минус будет и внешним суммарным усилием, действующим на болт.   Я вот в этом калькуляторе для примера выбрал для примера болт D26 из 20Х13 КП590. Пишет проходит) Но это так.. расчет сильно в запас. С моментами лучше из МКЭ их вытаскивать как реакции, и дальше ручной расчёт.    
    • Cas
      Э740.20.50.03ось-Таблица1.pdfЭ740.20.50.03-02ось.PDFЭ740.20.50.03-01ось.PDF Нужно изготовить комплект мини вал-шестерней с модулем 1мм. (есть еще вариант с модулем 0,7мм - но его планирую изготовить, после положительного изготовления с модулем 1) Степень точности 7-Н. Зубошлифовка желательна (но необязательно), т.к. боюсь тогда вообще никого в РФ не найти. Зацепление - без люфта! Т.к. для шестеренчатого насоса (давление на выходе - 200 атм). Среда - гидравлическое масло. Уже делали образец на соседнем производстве. Все детали были сделаны, вал-шестерни - не получились. Зазор по зубьям - очень большой получился (станок весь убитый) - соответственно, давление на выходе насоса получилось 0.  Нужно изготовить опытный образец. При положительных испытаниях опытного образца. Планирую изготовить сразу еще минимум 30 комплектов. Во вложении чертежи и таблица с параметрами шестерней.
    • maxx2000
      Не знаю как вам, а по мне годнота.
    • maxx2000
      @hlibhlib в Падонковском, он же олбанскей йезыг. Пыщ, пыщ, адын, адын11111 Ололо, Онотоле спасёт мир  
    • hlibhlib
      Есть пожелание в Гоблинском?
    • Bot
      Июньский обзор isicad-публикаций «Обнародованы новейшие и выдающиеся разработки и проекты» назван так под впечатлением двух ярких публикаций месяца: «17 выдающихся ИТ-проектов, КОМПАС-3D на Linux, … — чем запомнились “Белые ночи САПР 2024”» и «Новейшие разработки компании “Топ Системы” представлены на Форуме “T-FLEX PLM 2024”». Есть много оснований уже в течение многих лет считать Сергея Анатольевича Кураксина одним из главных героев отечественного рынка САПР. А героем последних недель (ставшим и героем нашей июньской обложки) я уверенно называю Сергея не в последнюю очередь за его выдающееся высказывание, которое вы можете услышать и увидеть в двухминутном фрагменте видеозаписи пленарной сессии форума T-FLEX PLM, начиная с 44-й минуты. «Их» в заголовке относится к мировым лидерам САПР, и я приглашаю всех порадоваться оценке, высказанной Сергеем, и разделить его профессиональный оптимизм. Многие помнят, что некоторые показатели [...] View the full article
    • Bot
      Обнародованы новейшие разработки от Топ Систем Семнадцать выдающихся ИТ-проектов от АСКОН Единый файл или информационный контейнер? nanoCAD GeoniCS + SiO 2D К промышленному генеративному САПР 174 миллиарда в разработку российского ПО 1. Обнародованы новейшие разработки от Топ Систем Новейшие разработки компании «Топ Системы» представлены на главном ежегодном событии года — «Форум T FLEX PLM 2024» Работа форума и его основные результаты ярко характеризуются этими видео: Форум T-FLEX PLM — видеозапись пленарной сессии, часть 1 Форум T-FLEX PLM — видеозапись пленарной сессии, часть 2 Материалы форума дополняет видеозапись выступления Богдана Ключникова, заместителя генерального директора Топ Системы, на весенней школе САПР 2024, в котором он представил обзор платформы T‑FLEX PLM и рассказал об индустриальном подходе к развитию систем T‑FLEX CAD как инструмента комплексных решений T‑FLEX PLM. Принципиально [...] View the full article
    • maxx2000
      А чё не в Гоблинском переводе?
    • Guhl
      @lem_on То что автор работает с картой мы поняли. Но он-то имел в виду работу с подкачкой.  Не читал тему? Важнее было попытаться дураками нас выставить? Не вышло. Ну ты и кекс ) Почитай про профессиональную этику, тебе полезно будет
×
×
  • Создать...