Непонятки с расчётом

[karachun 2 038]

Так, пока ехал домой у меня появились некоторые соображения, проблемы это пока не решает и может все об этом уже догадались, но я их озвучу.

Почему результаты для пары сил/момента сильно отличаются от результатов с контактом?

Для пары сил схема выглядит вот так.

Показать содержимое  

Hide  

С контактом ситуация меняется - контактные силы/реакции направленны по нормали к контактным поверхностям, примерно так.

Показать содержимое  

Hide  

Получается что для такой схемы плечо раза в полтора меньше а значит сила должна быть в полтора раза больше и пара сил пытается разогнуть квадратное отверстие. И у нас тут получается скорее сложное напряженное состояние и простой проверки на касательные напряжения при кручении не достаточно.

Эквивалентные деформации (максимальные, не остаточные) у меня получились менее 0.6% в толще материала.

2 часа назад, АльбертАсадулин сказал:

Потому как вал надо, по всей видимости, тоже увеличивать в сечении, а то он там совсем без запаса получается.

И отверстие его квадратным, чтоб все четыре грани работали.

 

Изменено 9 июля 2019 пользователем karachun

[АльбертАсадулин 14]

11 минуту назад, karachun сказал:

И отверстие его квадратным, чтоб все четыре грани работали.

 

Я с удовольствием бы, но - низя! Такая конструкция. По двум граням обязан быть зазор.

[soklakov 1 475]

4 часа назад, karachun сказал:

И отверстие его квадратным, чтоб все четыре грани работали.

сложно гарантировать одновременное включение в работу всех четырех. поэтому лучше сразу не рассчитывать на это.

[soklakov 1 475]

12 часа назад, Jesse сказал:

одноосным по идее оно будет только по краям балки, там где максимальные нормальные напряжения в плоскости инерции)

а на полпути от нейтральной к краю какое напряженное состояние? а на нейтральной линии?

[Fedor 1 597]

8 часов назад, soklakov сказал:

сложно гарантировать одновременное включение в работу всех четырех. поэтому лучше сразу не рассчитывать на это.

А по простому зубчатую муфту чего не сделать ?  Или еще какую...   :) 

Изменено 10 июля 2019 пользователем Fedor

[Jesse 960]

8 часов назад, soklakov сказал:

а на полпути от нейтральной к краю какое напряженное состояние? а на нейтральной линии?

плоское)

[Fedor 1 597]

In[73]:= t =.;    (* проекциия среза и кручения на единую кривую *)
 Dvs =.; Dvs = {{0, -t, 0}, {t, 0, 0}, {0, 0,
   0}};   Dvt =.;  Dvt = {{0, -t, 0}, {t, 0, -t}, {0, t, 0}};

Solve[1. ==
  Sqrt[-Tr[Dvs.Dvs] 3/
     2] , t]   (*  предельное напряжение на  срез в долях сигма \
растяжения      *)
Solve[1. ==
  Sqrt[-Tr[Dvt.Dvt] 3/
     2] , t] (* предельное напряжение на кручение в долях сигма \
растяжения    *)

 

Out[74]= {{t -> -0.57735}, {t -> 0.57735}}

Out[75]= {{t -> -0.408248}, {t -> 0.408248}}

 

 

Вот как получается если выражать сдвиг и кручение через единую кривую растяжения эти цифры коэффициенты при сигма текучести растяжения .

При сдвиге совпадает с Анурьевым, а при кручении   1/Sqrt[6]   , а не     1/Sqrt[2]  как у Анурьева . Или я в статье ошибся когда оценивал таблички...

[AlexKaz 1 822]

Приведу как я переписку из лички, а то грести можно далеко-далеко. 

17 часов назад, AlexKaz сказал:

Вы не пробовали отойти от кручения, и рассмотреть задачу как набор балок? Посмотрите на такую схему:

 

 

З.Ы. Узнал, что "русь" - это производная от "гребцы".

[Fedor 1 597]

Цитата

Узнал, что "русь" - это производная от "гребцы".

Логично. Морская цивилизация по Тойнби :)

Тут скорее уж напряжения смятия надо проверять. Контактные то есть  ...

[soklakov 1 475]

54 минуты назад, Fedor сказал:

При сдвиге совпадает с Анурьевым, а при кручении   1/Sqrt[6]   , а не     1/Sqrt[2]  как у Анурьева . Или я в статье ошибся когда оценивал таблички...

для сдвига Вы записали правильный тензор, а для кручения нафантазировали. также напомню, что для кручения Ваш тензор нарушает закон парности касательных напряжений, то есть не существует в принципе. кроме того, вы вспомнили его по памяти, без ссылок на литературу кроме своей. почему бы ему совпадать с книжкой? версия была хорошая)

1 час назад, Jesse сказал:

плоское)

с чего бы вдруг?)) 

[Fedor 1 597]

Ничего не нарушает для кручения. Касательные напряжения при кручении есть в любом букваре по сопромату.  Dvt = {{0, -t, 0}, {t, 0, -t}, {0, t, 0}};      Если уж и придуманы, то скорее для среза и именно в нем нарушаются так как считаем момент малым.  :)

При том логична двойка так как по существу разворачиваем один и складываем два среза... 

Изменено 10 июля 2019 пользователем Fedor

[ДОБРЯК 603]

15 часов назад, karachun сказал:

С контактом ситуация меняется - контактные силы/реакции направленны по нормали к контактным поверхностям, примерно так.

Не могу с вами согласиться. В данном случае контакт узел-элемент. Если объемный элемент гексаэдр, то площадка контакта 4-х узловая и надо записывать нелинейные уравнения. Либо как-то еще выкручиваться. )

А оценивать напряжения нужно на очень мелкой сетке в зоне контакта. Чтобы получить правильный результат по напряжениям.

[karachun 2 038]

@ДОБРЯК Не очень понял как это, можете показать рисунком? Трение я не учитываю - будут некоторые контактные площадки и результирующая сила будет примерно как я показал на своем рисунке. Вряд-ли здесь нужно детальное рассмотрение контактных напряжений - это же не шестеренка.

Изменено 10 июля 2019 пользователем karachun

[Jesse 960]

23 минуты назад, soklakov сказал:

с чего бы вдруг?)) 

а всё вспомнил. одноосное НДС по всему сечению - это при условии чистого изгиба, когда считается условно что касательных напряжений вообще нет. Так то они в любом случае будут (собственный вес, неидеальность внешней нагрузки и т.д.). Сами же касательные напр-я максимальны будут в центре и нуль на краях, то есть по краям только будет линейное НДС. То есть опять же условие прочности не факт что там надо ставить если приличные касательные напряжения есть

Кстати, кто-нибудь юзал "Активная точка напряжений" в SW? Типа программа автоматически находит сингулярности, отдельные эпюры/графики можно создать и т.д.
По идее можно даже вручную не мельчить сетку, не нужно использовать адаптивные методы и т.п. для определение сходимости напряжений, т.к. эта фича сама в местах потенциальных сингулярностей мельчит сетку и проверяет. Особенно для больших сборок полезно будет имхо - не надо постоянно всё более плотную сетку делать чтоб понять где сингулярности.. мб хоть в этом SW обошёл Унсис, Комсол, Фемап

Но фича не идеальная - в местах контакта не работает...(

Цитата

Активные точки напряжения не обнаруживаются на контактирующих областях.

 

[karachun 2 038]

2 минуты назад, Jesse сказал:

и т.п. для определение сходимости напряжений, т.к. эта фича сама в местах потенциальных сингулярностей мельчит сетку и проверяет

А какая сеточная сходимость в прямом угле? Такая сингулярность хорошо видна и без программы.

[Fedor 1 597]

1 час назад, Fedor сказал:

Ничего не нарушает для кручения. Касательные напряжения при кручении есть в любом букваре по сопромату.  Dvt = {{0, -t, 0}, {t, 0, -t}, {0, t, 0}};      Если уж и придуманы, то скорее для среза и именно в нем нарушаются так как считаем момент малым.  :)

При том логична двойка так как по существу разворачиваем один и складываем два среза... 

Правильно будет тау кручения = тау среза / sqrt (2)  видно невнимательно посмотрел у Анурьева :)

[Jesse 960]

3 минуты назад, karachun сказал:

А какая сеточная сходимость в прямом угле? Такая сингулярность хорошо видна и без программы.

ну могут ж быть неочевидные случаи, от совокупности граничных условий, соединителей и т.д.))

[Fedor 1 597]

Из условия момента найти силу и дальше по формуле Герца. Логарифмической линейки хватит. Чего из пушки по воробьям стрелять  :)

Изменено 10 июля 2019 пользователем Fedor

[karachun 2 038]

Не очевидные случаи это уже не сингулярности а концентраторы, как круглый вырез в пластине. А так обычно все на виду: прямой или острый угол, закрепления, жесткие пауки, сосредоточенные силы, контакт на грубой сетке, балки соединенные с пластинами/солидами - т.е. сразу понятно что это места где мы пожертвовали физичностью для упрощения модели.

Изменено 10 июля 2019 пользователем karachun

[ДОБРЯК 603]

1 час назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Не очень понял как это, можете показать рисунком? Трение я не учитываю - будут некоторые контактные площадки и результирующая сила будет примерно как я показал на своем рисунке. 

Хорошо. Отказались от трения. Но четыре узла одной грани не лежат в одной плоскости у гексаэдра.

Нормаль то мы как получим? Мы же должны связать один узел с 4-мя узлами. Чем меньше размер грани тем правильнее будет результат.