Перейти к публикации

Расчёт чугунного люка на прочность


Рекомендованные сообщения

Что-то совсем плохо, перемещение 40 метров, похоже деталь куда-то улетела.

Сейчас попробую сделать в солиде но ничего не обещаю.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


@Nikolay1994 В общем вот так у нас в деревне горбатых правят. Пришлось забубенить все в 3Д. Я моделировал четверть не только потому что у меня компьютер слабый но этим я зафиксировал модель по двум горизонтальным направлениям. Чтобы считалось включил слабые пружины https://www.javelin-tech.com/blog/2019/05/solidworks-simulation-soft-spring-inertial-relief/ и глобальный контакт задал как No Penetration вместо Bonded. Результаты уже похожи на правду. Перемещения 5.1 мм, при том что в Femap я брал весь люк и фиксировал кромку то есть пролет 618 мм а не 590. Нагрузку приложил как давление. Напряжения тоже похожи 140 МПа.

При желании можно посчитать во втором приближении нелинейщину с учетом больших перемещений но там разница 10-15%.

1.png

2.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 Никакой, я не задавался допускаемыми напряжениями для чугуна. Чугуны ведь разные и я не могу знать из чего Вы собираетесь лить этот люк. Но уже два расчета показывают что эквивалентные напряжения будут около 140-160 МПа. Дальше запас можете посчитать сами.

Мое дело только указать путь и сойтись с теоретическим решением)

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 В любом случае я не доверял бы данным из солидворка. Для обычной чугунины предел текучести 550 МПа и предел прочности при растяжении 860 МПа это очень завышенные показатели. Такие пределы прочности и текучести больше подходят для хорошей легированной конструкционной стали. Из такой стали не то что люк, вал для судна сделать будет не зазорно.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часа назад, karachun сказал:

Выйдет считать надо будет дольше но я другого варианта не вижу.

вот же вариант:

16 часов назад, karachun сказал:

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

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@soklakov Ну это тривиальное решение. У меня такое ощущение что автору интересен только запас прочности, без разницы как он насчитан - для какого материала.

Посчитал еще один вариант - если нагрузка приложена не равномерно а на окружность радиусом 100 мм в центре люка то все становиться намного хуже. 480 МПа в линейной постановке и 420 МПа после уточнения в нелинейщине.

1.png

2.png

Я бы на такой люк на перегруженной фуре не наезжал бы. Даже если он и не сломается то сильно погнется, будь он из ВЧ45 или ВЧ50.

Вот еще скидываю архив с проектом солида, может кому пригодиться.

https://fex.net/s/aso4mxm

21 минуту назад, soklakov сказал:

вот же вариант:

Есть вариант получше - позвать @jtok и он объяснит как правильно превратить твердотельную деталь в оболочку и как правильно эту оболочку нагрузить и закрепить.

А вообще на люки есть свой ГОСТ 3634-99. Там есть и типовые конструкции (не плоские как здесь а сферические) и применяемые материалы.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если включить пластику (я принял параметры как для ВЧ50) то напряжения будут поменьше но будет пластика (сигма_т=320 МПа). Это для варианта где сила приложена только в центре, на пятачок диаметром 200 мм.

3.png

4.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
37 минут назад, karachun сказал:

А вообще на люки есть свой ГОСТ 3634-99. Там есть и типовые конструкции (не плоские как здесь а сферические) и применяемые материалы.

это вот вообще хорошо) уж глядя на картинки этой ветки, это становится очевидным даже тем, кто был не в курсе, - в середине хорошо бы потолще.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день!

Несколько лет назад решал задачу такую же задачу, только не с люком, а с чугунной решеткой для ливневой канализации (тоже начинал с простой постановки).

Боюсь Вас расстроить, но:

1. Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности. Например, в Ансисе для этого есть специальная модель материала CAST IRON

2. Решать лучше контактную задачу в больших перемещениях.

3. Критерий прочности - для хрупких материалов модифицированный Кулона-Мора (кажется, так называется).

Результаты решения и выводы в простой постановке существенно отличаются.

Для простой постановки, скорее всего, нужны хотя бы несколько испытаний на прочность похожих конструкций, чтобы иметь более менее правдободобный прогноз (наверное,можно прорешать несколько ГОСТовских конструкций)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часа назад, karachun сказал:

@Nikolay1994 В любом случае я не доверял бы данным из солидворка. Для обычной чугунины предел текучести 550 МПа и предел прочности при растяжении 860 МПа это очень завышенные показатели. Такие пределы прочности и текучести больше подходят для хорошей легированной конструкционной стали. Из такой стали не то что люк, вал для судна сделать будет не зазорно.

Я кстати вчера покопался, попробовал тоже пружину в обечайке и в крышке (в поле их контакта). Также сделал зазор между крышкой и обечайкой, т.е. уменьшил диаметр крышки. Обечайку зафиксировал снизу. Результат, как мне кажется хороший, но может можно еще лучше? Покритикуйте)

1.jpg

2.jpg

3.jpg

6 минут назад, imt сказал:

Добрый день!

Несколько лет назад решал задачу такую же задачу, только не с люком, а с чугунной решеткой для ливневой канализации (тоже начинал с простой постановки).

Боюсь Вас расстроить, но:

1. Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности. Например, в Ансисе для этого есть специальная модель материала CAST IRON

2. Решать лучше контактную задачу в больших перемещениях.

3. Критерий прочности - для хрупких материалов модифицированный Кулона-Мора (кажется, так называется).

Результаты решения и выводы в простой постановке существенно отличаются.

Для простой постановки, скорее всего, нужны хотя бы несколько испытаний на прочность похожих конструкций, чтобы иметь более менее правдободобный прогноз (наверное,можно прорешать несколько ГОСТовских конструкций)

Ну ГОСТовские люки гарантированно выдерживают, например 1.5 тонны. Но никто же не знает, какой запас прочности там заложен. Может действительно попробовать в ansys поковыряться. Просто хотелось более менее нетрудозатратно посчитать) 

По поводу расчёта в solidworks можете что-нибудь посоветовать? 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994 Похоже на правду, только напряжения немного выше и перемещения тоже. Пружина это в смысле Weak spring? От обечайки можно вообще оставить только нижнюю часть - которая не дает люку провалиться вниз. Как здесь

2.png

10 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Просто хотелось более менее нетрудозатратно посчитать) 

Возьмите ГОСТовский люк. Там толщина начинается от 12 мм и он сферический - даже без расчетов ясно что он прочнее вашего.

И самое главное - что по материалу? Вы знаете марку чугуна из которого будут делать Ваш люк? Без марки все эти численные упражнения бесполезны.

ГОСТ немного не тот, нужен ГОСТ 3634-89 от 1989-01-07. Люки чугунные для смотровых колодцев. Технические условия.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Nikolay1994Feel the difference...

Плоский люк и люк сферической формы с радиусом 2 м.

1.png

2.png

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, imt сказал:

Чугун - материал, имеющий существенно разные свойства при растяжении и сжатии, что приводит к значительной недооценке прочности.

мне кажется дело даже не в материале, а в характере нагрузки: для люка или решётки, расположенной на оживлённой дороге, одного лишь статич линейного анализа будет явно недостаточно.. 
на усталость смотреть над)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
19 часов назад, karachun сказал:

В общем вот так у нас в деревне горбатых правят. Пришлось забубенить все в 3Д. Я моделировал четверть не только потому что у меня компьютер слабый но этим я зафиксировал модель по двум горизонтальным направлениям. Чтобы считалось включил слабые пружины

А зачем какие-то пружинки нужны. Чего не хватает для закрепления в этом расчете? )))

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минуту назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Чугун марки СЧ20. Он будет устанавливаться в пешеходной зоне, а не на оживленной дороге. Насчёт пружины - ответ во вложении. Изменять конструкцию смысла нет. Суть задачи в том, что данная крышка люка уже спроектирована и неоднократно отлита. Нужно всего лишь прикинуть сколько статической нагрузки она выдержит. Насчёт материала, да, я сравню механические свойства со справочными. Главное, чтобы модель была более менее адекватная. 

Screenshot_13.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Nikolay1994 сказал:

Ну ГОСТовские люки гарантированно выдерживают, например 1.5 тонны. Но никто же не знает, какой запас прочности там заложен.

Для этого и надо посчитать 2...3 ГОСТовских люка. Сравнив расчетные напряжения с допускаемыми, примерно определится с "ГОСТовским" запасом прочности.

А разве в Solide нет критерия Кулона-Мора?

 

1 час назад, Jesse сказал:

мне кажется дело даже не в материале, а в характере нагрузки: для люка или решётки, расположенной на оживлённой дороге, одного лишь статич линейного анализа будет явно недостаточно.. 
на усталость смотреть над)

Почему важен материал. Чугун имеет не только разные предельные напряжения, но и модули Юнга Е на сжатие и растяжения - разные.

Если посмотрим простую задачу на изгиб балки с разным Ераст Есжат, то увидим, что нейтральная линия не проходит по середине балки и расчетные напряжения, не учитывающие этот факт, будут другими.

Что касается усталости, в моем случае производитель говорил о предельных статических нагрузках.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 минут назад, Nikolay1994 сказал:

Чугун марки СЧ20

Слабовато, предел прочности 200 МПа. А здесь у Вас напряжения в центре пластины почти 190 МПа. Тот же ГОСТ 3634-89 рекомендует не слабее ВЧ45.

1.jpg

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
38 минут назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Посчитайте - увидите. По вертикали закреплением выступает контакт а это такая штука что может заработать а если не заработает то будет вылет.

Так много раз считал. Никакого вылета быть не может.  Поэтому и спросил. )

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

    • mactepnew
      Вот я тоже так думал, пока не столкнулся с обратным) Как еще столкнусь, пришлю скриншот. Хаос еще в том, что порядок в дереве построения весьма условный. операция, которая стоит перед групой, имеет бОльший timestamp(пардон, не знаю как это в переводе), чем эта группа, и выполняется позже. При этом все операции в группе имеют timestamp на пару сотен меньше и выполняются раньше, чем две группы, стоящие перед ней. Логика?  Если в эскизе все элементы определены, то можно поставить еще один размер (хочешь переопределить эскиз - да пожалста!), изменить его - и NX самостоятельно выберет, какой размер или ограничение отпустить и весь эскиз летит к чертям. Это ли не хаос?   Назовете хоть один CAD, которым можно пользоваться так? Любой из встреченных мной имеет много неочевидных нюансов, которые конечно не проявляются при выполнении университетского или базового курса. В Creo я на протяжении 5 лет находил всё новые фишки, которые не прописаны в документации. Огромная благодарность Ruslan за пояснения тонкостей. Даже Компас и Solidworks, которые считаются самыми дружественными, оказалось непросто обуздать, когда проходил собеседования и делал тестовые. А ведь университетский курс знал на отлично!   Возвращаясь к NX - вот сегодняшний пример. Утром деталь была оранжевая, единая. Изменил пару уклонов и толщин, стала желтая с элементами оранжевого и частично твердотельной, частично листовой. Я даже не знаю, как сформулировать вопрос в поддержку. 
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • kkk
      Короче, как сделать автоматом не нашел. Раскрасил нужные грани нужными цветами. Затем на вкладке с цветом модели можно выбирать нужный цвет, тогда в модели выбираются грани, покрашенные этим цветом. Можно еще сохранить выбор этих граней, но смысла не вижу, т.к. все легко выбирается по цвету. Затем либо в инструменте Измерить смотрим площадь и как-то ее используем, либо можно макросом (что выкладывал Kir95 ) внести площадь в свойства (на вкладку Конфигурации). Можно еще внести выбранные грани в датчики, но как использовать их в свойствах не нашел.    Макрос прикрепляю.     Площадь выбранных граней в свойства.swp
    • IgnatvKudrin
      Для нашего производства требуются постоянно инструментальные пружины для штампов. Сейчас заказы обрабатываются довольно долго - до 2-х месяцев. А у нас сроки на штампы 1-2 месяца с испытанием, доработкой и т.п. Хотелось бы найти поставщика, у которого уже есть склад с данными пружинами или кто может доставить за 1 месяц.   Пружины стандартные по ISO, но на всякий случай приложил каталог. Вот список пружин, которые нужны очень срочно:   LR 32 x 44 - 1 шт. LR 25 x 51 - 2 шт. LB 63 x 89 - 7 шт. LB 32 x 102 - 10 шт. LB 32 x 89 - 20 шт. LB 32 x 76 - 12 шт. LB 32 x 51 - 6 шт. LB 25 x 127 - 9 шт.   Готов выслушать все предложения. Возможно даже есть те, кто сможет изготовить подобные пружины с такими же параметрами. 20231101.pdf
    • bubblyk
      Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.   Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры. Постановка - стационарная Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?   Исходный код приложил.     Надеюсь на коллективный разум и опыт! EPTH2D.mac p.s.   Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.
    • OutXL
      Это было давно использовал NC-Link  и данную инструкцию. The Maho.docx
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • alexqwq10
      В данных корпусах ничего лишнего быть не должно. Максимум шпильки заземления, в количестве предусмотренном для конкретного корпуса. Рассматривал очень много подобных корпусов разных производителей и данная проблема актуальна для подавляющего большинства.
    • MFS
      Коллеги, приветствую, нужно штамповать на горячую из алюминиевого сплава (АК6 или около того) заготовки размером 280*180*12. Подскажите, пожалуйста, параметры пресса для такой заготовки - размеры, усилия. А есл дадите пример такой марки и модели, более менее подходящей для этой работы (нашего или импортного), то будет и еще лучше. Заранее спасибо!
    • Elbaro
      Добрый день. Уже несколько дней пытаюсь найти на просторах инета макрос, позволяющий менять материал выделенных деталей в сборке. У меня есть макрос это делающий, но только в открытой детали, заставить его работать в сборке не получается. Может кто поделится ссылкой или часть кода? Спасибо.
×
×
  • Создать...