Расчёт чугунного люка на прочность

[Борман 2 375]

4 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Есть СЛАУ [K]{X}={F}. Задано перемещение в каком узле. Соответствующие коэффициенты умножаете на это перемещение и получаете силы, получаете правую часть и решаете СЛАУ

57 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Чугунный тот кто считает, что силу в том узле в котором задано перемещение, можно найти до решения задачи. )

Это вы кого сейчас чугунным назвали ?

 

[imt 59]

10 часов назад, soklakov сказал:

прежде, чем до смещения нейтральной линии добраться, вам нужно выбрать критерий предельной нагрузки.

вы выбрали допускаемые напряжения.

поскольку интереса особого, я так понимаю, нет, то можно хотя бы в следующий раз предложить перед выполнением нелинейного анализа подумать про критерии предельного состояния.

А каком  критерии предельной нагрузки думаете при изгибе стальной балки за пределами упругости?

Просто момент и напряжения меняются нелинейно.

С чугуном все тоже самое. Только еще нейтральная линия смещается, упрочняя балку при изгибе.

Изменено 12 сентября 2019 пользователем imt

[Борман 2 375]

36 минут назад, Fedor сказал:

Как в R2 перемещения  находит, а напряжения и деформации не показывает :) 

Не подтверждаю :)

[soklakov 1 475]

Только что, imt сказал:

А каком  критерии предельной нагрузки думаете при изгибе стальной балки за пределами упругости?

у стальной балки предельное состояние - пластический шарнир.

чугун не пластичный.

1 минуту назад, imt сказал:

Просто момент и напряжения меняются нелинейно

ну да. че там сложного-то.

2 минуты назад, imt сказал:

Только еще нейтральная линия смещается, упрочняя балку.

это, безусловно, важно.

маленький вопрос, вдруг помните,

если СЧ был 20-40, то какой был ВЧ?

[imt 59]

Только что, soklakov сказал:

чугун не пластичный.

CAST IRON в переводе чугун... И все равно не пластичный? 

4 минуты назад, soklakov сказал:

у стальной балки предельное состояние - пластический шарнир.

А разрушение материала это какое состояние?

7 минут назад, soklakov сказал:

маленький вопрос, вдруг помните,

если СЧ был 20-40, то какой был ВЧ?

ВЧ50

[soklakov 1 475]

13 минуты назад, imt сказал:

Что имеется в виду под реальностью?

СЧ нелинейный материал. Он даже обознается, как СЧ20-40 (по памяти). Первая цифра предел прочности при растяжении, вторая при изгибе.

Поймать этот эффект для чугуна можно с нелинейной моделью материала (например, CAST IRON)

Физический смысл упрочнения при изгибе в смещении нейтральной линии.

Именно это и показано на картинках с CAST IRON страниц 7 назад.

звучит все здорово.

под реальностью имею в виду, чтобы если бы вы взяли свою модель материала и положили бы в образец, то повторили бы эксперимент с образцом численно. если это было сделано, то, думаю, все ок.

на рисунках была видна полка при растяжении. вы так и указали, что у чугуна, конечно, таких полок нет, но в расчете они были. возможно, я что-то спутал.

То есть есть в зоне растяжения - внизу люка  - материал может отправиться в пластику и перераспределять напряжения в соседние слои. Поскольку вы задали разные пределы прочности на растяжение/сжатие, то у вас, конечно же, произойдет смещение нейтральной линии, когда часть материала начнет течь. Вопрос вот только, оно произошло, потому что "как в реальности", или потому что у вас там модель такая.

отсюда по картинкам непонятно. нужно было бы смотреть детально результаты. чего мы безусловно делать не станем.

3 минуты назад, imt сказал:

ВЧ50

а у него одно число? нейтральная линия не смещается?

4 минуты назад, imt сказал:

А разрушение материала это какое состояние?

разрушение материала - мутная тема.

4 минуты назад, imt сказал:

CAST IRON в переводе чугун... И все равно не пластичный?

чугун не пластичный, а хрупкий. по крайней мере по сравнению со сталью. у вас есть другая информация?

что каст айрон - чугун, это да. но при чем тут это?

[imt 59]

В 09.09.2019 в 20:31, imt сказал:

В 02.09.2019 в 16:58, imt сказал:

Но чугун считается хрупким материалом и в линейной постановке горизонтальных полочек у него нет

Ошибся, чугун для CAST IRON выглядит примерно так:

@soklakov все ходы записаны.

По привычке повторил шаблон про чугун, а потом нашел старый отчет про решетку.

31 минуту назад, soklakov сказал:

под реальностью имею в виду, чтобы если бы вы взяли свою модель материала и положили бы в образец, то повторили бы эксперимент с образцом численно. если это было сделано, то, думаю, все ок.

В этом отчете именно так и было сделано. Так и получилось ОК

31 минуту назад, soklakov сказал:

а у него одно число?

У него одно число

31 минуту назад, soklakov сказал:

34 минуты назад, imt сказал:

А разрушение материала это какое состояние?

разрушение материала - мутная тема.

И все таки...

31 минуту назад, soklakov сказал:

чугун не пластичный, а хрупкий. по крайней мере по сравнению со сталью. у вас есть другая информация?

Так у Вас она теперь тоже есть. Прочитайте еще раз, не торопясь (если есть желание, конечно)

Изменено 12 сентября 2019 пользователем imt

[soklakov 1 475]

3 часа назад, imt сказал:

Так у Вас она теперь тоже есть.

 какая ? где -то были ссылки на эксперимент? я, наверное, пропустил. чугунный люк отвлекал постоянно.

если есть кривые сигма эпсилон этих двух чугунов  - было бы здорово. плюс геометрия - шикарно.

3 часа назад, imt сказал:

У него одно число

мне показалось, что два числа у СЧ объяснялись причиной, которая есть и у ВЧ. нет?

3 часа назад, imt сказал:

@soklakov все ходы записаны.

По привычке повторил шаблон про чугун, а потом нашел старый отчет про решетку.

так  в итоге хрупкий чугун или пластичный? а то вон ваши же слова, что хрупкий.

@imt , смущает прежде всего вывод: замена материала на более прочный (в два раза) и более жесткий (в полтора раза) - не изменила несущей способности ( в пределах 15-20%).

вы говорите - все дело в смещении нейтральной линии?

типа - подставили истинные диаграммы сигма-эпсилон, посчитали - вот.

 

из того, что сейчас мне понятно, у СЧ вы брали критерий напряжений 40 МПа. у ВЧ вы брали 50 МПа.

модуль упругости на ответ, считай, не влияет, а предел прочности, оказывается, отличается всего на 20%, а не в два раза.

отличающийся предел прочности на 20%, это 20% несущей способности - вот это сходится.

[soklakov 1 475]

3 часа назад, imt сказал:

а потом нашел старый отчет про решетку.

 

3 часа назад, imt сказал:

В этом отчете именно так и было сделано.

то есть в отчете есть сравнение результатов моделирования и эксперимента изгиба чугунного образца? их можно посмотреть?

[ДОБРЯК 603]

13 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Я уже много раз объяснял как я решаю.

Есть СЛАУ [K]{X}={F}. Задано перемещение в каком узле. Соответствующие коэффициенты умножаете на это перемещение и получаете силы, получаете правую часть и решаете СЛАУ.

@Борман это силы для решения СЛАУ. Матрицу  жесткости получили, перемещение вы задали. Соответствующий столбец матрицы жесткости умножаем на заданное перемещение и получаем силы для решения СЛАУ.

Решайте другим способом. Решайте без вычисления этих сил. Метод решения не меняет сути.

Но после решения умножаете строку матрицы жесткости на {X} и получаете силу, которая совершает работу на заданном перемещении. 

Изменено 13 сентября 2019 пользователем ДОБРЯК

[Борман 2 375]

Понятно, что если в уравнение "без сил" КХ=0 подставить известное перемещение, то появятся свободные члены, которые можно перенести в правую часть и получить вид КХ=F.

[ДОБРЯК 603]

4 минуты назад, Борман сказал:

Понятно, что если в уравнение "без сил" КХ=0 подставить известное перемещение, то появятся свободные члены, которые можно перенести в правую часть и получить вид КХ=F.

Можно решать и без этих сил. Это уже обсудили. В итоге мы получим вектор {X}.

Вы же доказываете, что {F}=0.

Это уравнение [K]{X}={F} умножаем на {X}Т  получаем {X}Т[K]{X} = {X}Т{F}.

Получаем два числа, которые должны быть равны. Слева энергия деформации, справа работа внешних сил.

Если {F}=0, то справа всегда будет 0.  )

[Борман 2 375]

Всё, надоело, adiós.

[ДОБРЯК 603]

@Борман не ройте другому яму. Сами же в нее и попадете. Я про чугунного и ... )

[imt 59]

12 часа назад, soklakov сказал:

так  в итоге хрупкий чугун или пластичный? а то вон ваши же слова, что хрупкий.

Хороший вопрос.

Почему сталь с удлинением при разрыве порядка 10% - пластичная?

А СЧ с удлинением около 20% - хрупкий?

Понятно, что сталь рвется с образованием шейки, в которой истинные деформации в разы больше 10%.

Но и 20% у СЧ - не мало. Секущая для модуля Юнга проходит через сигма 0.2. Куда деваются остальные 19,98%?

Похоже, что СЧ хорошо тянется, но рвется без образования шейки - в этом смысле он хрупкий.

А в смысле диаграммы истинных S-E - он пластичный.

12 часа назад, soklakov сказал:

есть кривые сигма эпсилон этих двух чугунов  - было бы здорово

Вот как выглядят эти кривые у наших зарубежных партнеров:

[imt 59]

Не знаю, что это за чугун (не важно).

Но зная основные характеристики (из справочников), можно построить типа "билинейной" пластичности.

Я делал так.

Тестировал модели при растяжении и изгибе балки

Изменено 13 сентября 2019 пользователем imt

[soklakov 1 475]

24 минуты назад, imt сказал:

Почему сталь с удлинением при разрыве порядка 10% - пластичная?

А СЧ с удлинением около 20% - хрупкий?

у вас когда-нибудь была лабораторная по сжатию образцов из стали и чугуна? или по растяжению? правда, чугун не тянут в основном.

наверное, здорово, когда это видишь своими глазами. но и роликов на ютубе хватает.

вы поднимали вопрос о разрушении материала. - вот характер разрушения и делит материалы на пластичные и хрупкие. ну, по крайней мере можно сказать, что так договорились.

у чугуна при сжатии идут трещины под 45 градусов, а сталь плющится.

как понимаете - речь не о величине деформации.

[imt 59]

12 часа назад, soklakov сказал:

мне показалось, что два числа у СЧ объяснялись причиной, которая есть и у ВЧ. нет?

У ВЧ есть, но менее выражено.

[soklakov 1 475]

28 минут назад, imt сказал:

Но и 20% у СЧ - не мало. Секущая для модуля Юнга проходит через сигма 0.2. Куда деваются остальные 19,98%?

вот какой-то интересный вопрос. я не видел результатов экспериментов для СЧ. если там есть 20% - это весьма интересно. но опять же, эти 20% могут быть упругими, а не пластичными. у вас есть кривая? в идеале - с кривыми разгрузки. может быть, как-то поясните мысль.

30 минут назад, imt сказал:

А в смысле диаграммы истинных S-E - он пластичный.

а вы ее видели? там есть линия разгрузки?

32 минуты назад, imt сказал:

Вот как выглядят эти кривые у наших зарубежных партнеров:

это один. интересно сравнить два между собой. интерсно, какова были разница между пределами прочности, которую вы задавали. 20% или в два раза. когда вы определили по графику сила-напряжение, что предельная нагрузка не отличается более, чем на 20%,

[imt 59]

График составлен 

13 часа назад, soklakov сказал:

мне показалось, что два числа у СЧ объяснялись причиной, которая есть и у ВЧ

Вот как выглядит график упрочнения при изгибе для разных чугунов (данные из статьи на стр.2)

 

Данные для ВЧ как-то экстраполированы

Есть предчувствие, что правый конец кривой загибается вниз (т.е. чем выше прочность ВЧ, тем ближе он к стали).  

7 минут назад, soklakov сказал:

в идеале - с кривыми разгрузки

Кривая разгрузки, тоже об этом мечтаю.

ВЧ иногда подвергаются упрочнению, например, обкаткой роликами (как для стали).

Но для стали примерно понятно, что происходит после упрочнения.

А что происходит с чугуном?...  Насколько корректна модель CAST IRON при разгрузке?

Вопросов много...