Расчёт чугунного люка на прочность

[Nikolay1994 2]

Добрый день! Пытаюсь рассчитать прочность чугунного люка толщиной 10 мм, вместе в обечайку. Результат уж очень неправдоподобный. Прилагаю схему своего расчёта, надеюсь на Вашу помощь. 

Спасибо 

[karachun 2 038]

Приложите и неправдоподобный результат.

Схема красивая и аккуратная но баз размеров и нагрузок никто не скажет какой результат должен быть.

Можете поискать пример здесь, это будет круглая шарнирно опертая оболочка.

http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/5-5_timoshenko_1966.pdf

Возможно надо будет включить большие перемещения, но это если ожидаемая прогибь люка больше его толщины, что маловероятно, люк это же не мембрана.

Изменено 31 августа 2019 пользователем karachun

[Nikolay1994 2]

Спасибо за ответ. Насчёт результата, получается что тонкий люк толщиной 11 мм выдержит 5000 кг.  Думаю фантастика.  Нагрузку прикладываю ко всему люку - распределенная масса 5000 кг.

9 минут назад, karachun сказал:

Приложите и неправдоподобный результат.

Схема красивая и аккуратная но баз размеров и нагрузок никто не скажет какой результат должен быть.

Можете поискать пример здесь, это будет круглая шарнирно опертая оболочка.

http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/5-5_timoshenko_1966.pdf

Возможно я чересчур идеализировал задачу

[Maik812 289]

5т 10 мм , легко держат тем более еслим распределенная ! Вот если это пятно 10мм и 5т то да еще можно подумать насчет лажи... и то думаю выдержит.

[karachun 2 038]

Значит радиус люка 0,618 м, толщина 11 мм, материал чугун - скажите какой приняли модуль упругости и нагрузка равномерная 5000 кг, все верно. Можно для начала сравнить перемещения.

Изменено 31 августа 2019 пользователем karachun

[Nikolay1994 2]

2 минуты назад, karachun сказал:

Значит радиус люка 0,618 м, толщина 11 мм, материал чугун - скажите какой приняли модуль упругости и нагрузка равномерная 5000 кг, все верно.

Я ничего не добавлял, всё из базы материалов

3 минуты назад, Maik812 сказал:

5т 10 мм , легко держат тем более еслим распределенная ! Вот если это пятно 10мм и 5т то да еще можно подумать насчет лажи... и то думаю выдержит.

А в целом может что-то добавить для добавления реалистичности картинки?

4 минуты назад, Maik812 сказал:

5т 10 мм , легко держат тем более еслим распределенная ! Вот если это пятно 10мм и 5т то да еще можно подумать насчет лажи... и то думаю выдержит.

А в целом может что-то добавить для добавления реалистичности картинки?

[karachun 2 038]

Ок, у меня в линейной статике прогибь получается около 6,4 мм в центре - не очень много, учитывать дольшие перемещения не нужно. А эквивалентные напряжения в центре около 160 МПа что порядочно но возможно допустимо для чугуна, зависит от марки чугуна. Похоже что у Вас концы люка зажаты жестко а не шарнирно. И покажите еще сетку.

 

 

А вот что будет если заневолить вращения на кромке люка. Перемещения стали меньше и максимальные напряжения теперь в местах закрепления. Но увы люк так не работает - это надо его приварить к обечайке и сверху накрыть еще одной обечайкой которую надо прикрутить на болты.

[Nikolay1994 2]

37 минут назад, karachun сказал:

Значит радиус люка 0,618 м, толщина 11 мм, материал чугун - скажите какой приняли модуль упругости и нагрузка равномерная 5000 кг, все верно. Можно для начала сравнить перемещения.

Ну чугун боюсь на 6 мм не прогнется, он ведь хрупкий. А при какой нагрузке у вас он ломается? 

Не совсем понял зачем сварка и болты. В реальности то он просто ложится и лежит )

Что я принципиально делаю не так?

[Борман 2 375]

А каким местом обечайка кладется на фундамент ?

4 минуты назад, Nikolay1994 сказал:

Что я принципиально делаю не так?

Скорее всего неправильно задаете граничные условия на кромке люка.

[Nikolay1994 2]

3 минуты назад, Борман сказал:

А каким местом обечайка кладется на фундамент ?

Скорее всего неправильно задаете граничные условия на кромке люка.

Цифра 1 - на колодец и на раствор, цифра 2 на земле. 

[karachun 2 038]

9 минут назад, Nikolay1994 сказал:

А при какой нагрузке у вас он ломается?

А он у меня не ломается, допустимые напряжения должны выбирать уже Вы в соответствии с доступным материалом.

9 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Не совсем понял зачем сварка и болты. В реальности то он просто ложится и лежит )

Я привел два примера. Первый как надо (160 МПа) а второй как у Вас (80 МПа). Это у Вас в модели люк неправильно закреплен и результаты такие как будто его приварили.

1 минуту назад, Nikolay1994 сказал:

Цифра 1 - на колодец и на раствор, цифра 2 на земле. 

Это что контакт или по этим граням люк склеен с обечайкой (контакт bonded). судя по результатам похоже что склеен.

Попробуйте выкинуть обечайку и закрепить только эту кромку люка, именно кромку а не плоскость.

Или делайте люк оболочкой.

[Maik812 289]

55 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Я ничего не добавлял, всё из базы материалов

ну так предел текучести на 1м2 сколько тон ???? вы видете цифру какая она охрененная 55000т на 1м2 предел. а вы 5т кладете на 0.6 м2

что Вас удивило?

И почему у люка нет ребер жесткости ? Сколько видел литых люков у всех ребра жесткости. Чтоб не прогибался.

[karachun 2 038]

7 минут назад, Maik812 сказал:

вы видете цифру какая она охрененная 55000т на 1м2 предел. а вы 5т кладете на 0.6 м2

Оно немного не так работает.

Но вообще тот предел текучести просто для понту. На результат расчета он не влияет, никто не запрещает потом самому сравнить предел текучести со справочными данными из другого источника.

8 минут назад, Maik812 сказал:

И почему у люка нет ребер жесткости ? Сколько видел литых люков у всех ребра жесткости. Чтоб не прогибался.

Похоже здесь ребра жесткости залили металлом.

[Nikolay1994 2]

9 минут назад, Maik812 сказал:

ну так предел текучести на 1м2 сколько тон ???? вы видете цифру какая она охрененная 55000т на 1м2 предел. а вы 5т кладете на 0.6 м2

что Вас удивило?

И почему у люка нет ребер жесткости ? Сколько видел литых люков у всех ребра жесткости. Чтоб не прогибался.

Это декоративный люк, он такой и есть. Ну вы хотите сказать что он выдержит 55000 т?

2 минуты назад, karachun сказал:

Оно немного не так работает.

Но вообще тот предел текучести просто для понту. На результат расчета он не влияет, никто не запрещает потом самому сравнить предел текучести со справочными данными из другого источника.

Может попробовать динамику ? 

[karachun 2 038]

@Nikolay1994 Я открыл у себя солид и честно попытался сделать похожий расчет но так и не понял как зафиксировать ребро а не грань но так и не разобрался с этим. Так что придется Вам додумываться до этого самому.

@Nikolay1994 Ууу... Вам уже два человека говорят что нужно кромку люка зафиксировать шарнирно (только перемещения) а у Вас она зафиксирована жестко (перемещения и провороты), что не ясно? Может еще позвонить в битву экстрасенсов?

Вот это как у Вас

А вот так надо - люк сделан оболочкой и  узлы на кромке могут свободно проворачиваться как в жизни.

Если для Вас это не понятно то закройте солид и не занимайтесь больше расчетами.

Изменено 31 августа 2019 пользователем karachun

[Victoria 104]

По идее, самый правильный путь - через контактную задачу без каких-либо закрепления люка, 

но с закрепленной обечайкой. Тогда и картина деформирования будет другой. 

[karachun 2 038]

Вот нашел аналитическое решение для прогиби. Результаты хорошо совпадают с МКЭ 1.6 мм для жёсткой заделки и 6.4 для шарнирной.

https://www.efunda.com/designstandards/sensors/diaphragm/diaphragm_theory.cfm

[Nikolay1994 2]

Что скажете насчёт такого варианта? Мне кажется он самый верный. Обечайку я исключил. Но результат опять не очень.

[karachun 2 038]

@Nikolay1994 Выведите перемещения, в центре должно быть около 6 мм. Если нет то дальше можно не смотреть.

Можно вернуть обратно обечайку, и смоделировать настоящий контакт. Выйдет считать надо будет дольше но я другого варианта не вижу.

[Nikolay1994 2]