критерий разрушения

[француз 0]

Иногда возникает необходимость проверить некоторые детальки на прочность. Обычно в этом случае закидываю их в Pro/M, нагружаю и смотрю "цветные картинки" с напряжениями Вон-Мизеса. Если максимальное напряжение больше, чем предел упругости материала - говорю, что деталь согнётся. Если больше, чем предел прочности - сломается. Понимаю, что подход может показаться слишком упрощённым. Но в принципе, правильный?

Обычно получаю несколько участков с большой концентрацией напряжения. Вся остальная часть детали нагружена в несколько раз меньше. В 90% случаев получается, что деталь должна сломаться по какому-нибудь пазику, ступеньке или вообще по поврехности закрепления. Хотя по интуиции она должна "слона выдержать". И на практике тоже.

Недавно удалось проверить один из таких расчётиков экспериментально. В упрощенном виде ситуация такая. К ступенчатому валу приложен крутящий момент. Расчёт в Pro/M показал, что вал должен сломаться в месте стыковки двух ступенек при крутящем моменте 4 Nm. Взял "живой" вал, зажал его в патроне и начал ломать динамометрическим ключом. Даже при циклическом нагружении в 10 Nm нет никаких видимых деформаций! Не то что разрушения.

Для дальнейшей проверки тот же расчёт был проведён в Ansys WB. Результат - практически такой же, как и у Pro/M. В чём я заблуждаюсь?

[Vova 419]

Для дальнейшей проверки тот же расчёт был проведён в Ansys WB. Результат - практически такой же, как и у Pro/M. В чём я заблуждаюсь?

<{POST_SNAPBACK}>

Может Вы тип и размер элемента не правильно выбрали.

Нагрузки проверте, првильно ли заданы.

[француз 0]

Может Вы тип и размер элемента не правильно выбрали.

Нагрузки проверте, првильно ли заданы.

<{POST_SNAPBACK}>

Тип элемента в Pro/M не выбирается, в Ansys WB кажется тоже (в отличие от "классического" Ansys). Форма элемента (пирамидка/призма) меняется и там и там, но не думаю, что в моём случае тип сетки как-то существенно влияет на результат.

От размера элементов действительно результат сильно зависит. С увеличением размера элементов, концентрация как бы размазывается и мах. значение напряжения существенно уменьшается. Т.е. чем меньше элементов я возьму, тем более близкие к реальности значение получу. Но ведь это не решение;( Я бы назвал это подгонкой под ответ...

С нагрузками там всё просто. Ну даже если предположить, что ошибся, как объяснить все другие расчёты. Почти всегда возникает концентрация, которая портит все расчёты.

[URI-I-I 10]

Почти всегда возникает концентрация, которая портит все расчёты.

<{POST_SNAPBACK}>

Это не "порченные результаты", это вполне реалистичное распределение напряжений. Другое дело - насколько адекватен получаемый результат. Сие зависит от корректности заделки, от правильности расчетной схемы, от собственных навыков по проведению такого рода вычислений. От типа отображения результата - значения в узлах считаются завышенными в максимумах, значения в элементах - в минимумах. И т. д. ПРОВЕРЬТЕ сопоставлением с ручным расчетом.

Главное здесь вот что. Еще несколько лет назад все эти наши подгружные расчетные модули позиционировались как подсобный инструмент проектировщика для определения качественной картины напряженного состояния. Сейчас положение изменяется. Модули "тяжелеют" на глазах. Одни быстрей, другие - помедленней.

[Islander 2]

Моделируете Вы физику, отсюда и

реалистичное распределение напряжений

А далее следует уметь (знать) как относится к полученным результатам... Скажем, получил я совсем недавно условно-упругие напряжения в галтели порядка 300 кг/мм2 (при пределе текучести так в 80 кг/мм2), ну и что? Спокойно надо относится к таким вещам, это во-первых Есть концентратор - оцениваем циклику (вполне приличное число циклов получилось). Кстати смею предположить, что в Вашем примере размах напряжений (с учетом упр.-пластич.) не превышает двойной предел текучести и вероятно число циклов по МЦУ очень большое... Концентратор НЕ портит расчеты.

Если максимальное напряжение больше, чем предел упругости материала - говорю, что деталь согнётся.

А почему Вы так считаете? Логичней было бы предположить, что будет в этом месте пластика и последующее перераспределение напряжений (это как один из вариантов). Потом про "согнется" - произойдет потеря устойчивости или ...?

Нормы вроде тоже никто не отменял. И самое ГЛАВНОЕ: Именно Вы несете отвественность не только за получение ответов на поставленноые перед Вами проблемы, но и отвечаете за точность и пригодность этих ответов.

[француз 0]

Это не "порченные результаты", это вполне реалистичное распределение напряжений.

<{POST_SNAPBACK}>

Ну если реалистичное, то почему реальная деталь не сломалась?

ПРОВЕРЬТЕ сопоставлением с ручным расчетом.

<{POST_SNAPBACK}>

Проверял. Посчитал балку на кручение. Получил мах. напругу в 30 МПа (для сравнения при той же нагрузке Pro/M - 700 с копейками, WB - около 800). Но ведь в ручном расчёте концентрация не учитывается... Да и вообще это напряжение не Вон-Мизеса...

[URI-I-I 10]

Реалистичное - не по цифрам, которые Вы сумели получить. А по характеру распределения напряжений.

Почему не сломалась деталь? Потому что полученные Вами цифры неправильные. Почему неправильные? См. сначала.

[Гость ISPA]

Для дальнейшей проверки тот же расчёт был проведён в Ansys WB. Результат - практически такой же, как и у Pro/M. В чём я заблуждаюсь?

<{POST_SNAPBACK}>

Для того чтобы ответить на вопрос “в чем заблуждаюсь” дайте размеры вала, граничные условия и свойства материала.

Не проверив расчет трудно подсказать.

[PuzanovAV 0]

без лицезрения модели и правда сложно судить о верности/ошибке решения

по себе скажу: самого периодически проверяют в измерительной лаборатории (особенно на отв. узлах и после дефектации разрушенной конструкции) - совпадения не меньше 92%

//расчеты в visualNastran4D и MSC.AFEA

[француз 0]

Для того чтобы ответить на вопрос “в чем заблуждаюсь” дайте размеры вала, граничные условия и свойства материала.

Не проверив расчет трудно подсказать.

<{POST_SNAPBACK}>

Немножко упростил модель - отсёк кусочек, который мало влиял на результат. Модель, приведённая на чертеже, закреплена по поверхности В. По поверхностям А приложен крутящий момент (можете приложить по-другому, думаю смысл понятен: надо крутить призматическую часть относительно цилиндрической). Материал детали - буржуйская нержавейка, свойства см. здеся: <noindex>http://matweb.com/search/SpecificMaterial....bassnum=NAKS108</noindex>

В задаче спрашивается - при какой величине момента в детали начнутся пластические деформации.

Щас просчитал эту немного изменённую модель при крутящем моменте 4 Нм. Получаю напругу 660-780 МПа в зависимости от задания параметров расчёта. Напряжение разрыва для данного материала 586 МПа. Хотя сравнение не корректно (Pro/M считает в области упругости), думаю понятно что при таком моменте деталь должна разрушится (по-расчёту).

model.tif

[Гость ISPA]

Большие напряжения у вас получились. Рассчитал по МКЭ.

Размерность кГ, ММ. Момент – 40 кГ*мм. Касательные напряжения 1.7 кГ/ММ**2

[Гость ISPA]

Дело не только в величине напряжений. Максимальные напряжения на поверхности. В центре вала напряжения равны 0.

[Fedor 1 597]

"Но ведь это не решение;( Я бы назвал это подгонкой под ответ" - это не подгонка, примерно это как разложение в ряд Тейлора, больше членов возьмете, ближе к истинному решению будете.

[Гость ISPA]

Если приложить 12 Н*м – касательные напряжения порядка 520 Мпа. Это на поверхности. Упругое ядро все равно остается.

[Islander 2]

при крутящем моменте 4 Нм

Размерность кГ, ММ. Момент – 40 кГ*мм.

4 Н*м = 400 кг*мм, однако.

Посчитал я эту задачку в ANSYS при этом крутящем моменте (см.рисунок. Считалась полная модель. Приведены распределения эквивалентных напряжений (кг/мм2)).

Не понятно, как Вы могли получить эквивалентные напряжения по Мизесу ~67 кг/мм2...

думаю понятно что при таком моменте деталь должна разрушится (по-расчёту).

Ответ: нет, не должна разрушиться, т.к. запас статической прочности по эквивалентным напряжениям является достаточным (см. нормы атомной или авиа промышленности).

ps С первой попытки вставить рисунок не удалось, пробую еще раз и если не получится - извините.

[Islander 2]

Если приложить 12 Н*м – касательные напряжения порядка 520 Мпа. Это на поверхности. Упругое ядро все равно остается.

<{POST_SNAPBACK}>

Для такого рода задач также определяют запас по разрушающему крутящему моменту.

[dynas 0]

Недавно удалось проверить один из таких расчётиков экспериментально. В упрощенном виде ситуация такая. К ступенчатому валу приложен крутящий момент. Расчёт в Pro/M показал, что вал должен сломаться в месте стыковки двух ступенек при крутящем моменте 4 Nm. Взял "живой" вал, зажал его в патроне и начал ломать динамометрическим ключом. Даже при циклическом нагружении в 10 Nm нет никаких видимых деформаций! Не то что разрушения.

Для дальнейшей проверки тот же расчёт был проведён в Ansys WB. Результат - практически такой же, как и у Pro/M. В чём я заблуждаюсь?

<{POST_SNAPBACK}>

Можно назвать размеры вала , прикладываемые нагрузки и марку материала?

Как задавали свойства материала?

Вы какие тетраэдры выбирали? Линейные тетраэдры сильно врут...хотя время счета значительно меньше.

Без размеров вала ничего нельзя сказать.Оставьте здесь схему ,пожалуйста,тогда обсуждение будет более детальным ...

Конечные элементы отверстия не считают...это воспринимается как концентратор ,которого не существует

[Islander 2]

dynas

Повнимательней надо бы :) Человек все данные (схему, материал, нагрузку) привел в 10 посте.

[dynas 0]

dynas

Повнимательней надо бы :) Человек все данные (схему, материал, нагрузку) привел в 10 посте.

<{POST_SNAPBACK}>

Спасибо , ***.tif увидел в приложении...

[Islander 2]

Рисунок который на верху был убрал, т.к. не тот приатачил (чем ввел всех в заблуждение)...