Перейти к публикации

Упругопластический расчет и его исходные данные


Рекомендованные сообщения

Всем привет!

 

Малость запутался, вправьте, пожалуйста, мозги :)

 

Определяется допускаемая нагрузка на произвольную конструкцию в упругопластической постановке. Материал идеальный упругопластический (с нулевым упрочнением). Прочие нелинейности, кроме материала, в модели отсутствуют.

 

Допускаемая нагрузка = предельная нагрузка / 1,5. Предельная нагрузка соответствует выходу системы из статического равновесия (невозможности получения численного решения).

 

Допустим имеется нагрузка 1000 Н, действующая на конструкцию из материала с пределом текучести 200 МПа. Необходимо проверить выдержит ли конструкция данную нагрузку с запасом 1,5.

 

Классически, в расчете увеличивается нагрузка в 1,5 раза до 1500 Н и проверяется сходимость решения. Если решение получено, нагрузка считается допустимой.

 

У меня возник вопрос, можно ли в данной постановке вместо увеличения нагрузки уменьшить предел текучести материала в 1,5 раза, т.е. при 1000 Н задать предел текучести 133,3 МПа? Будет ли данный расчет эквивалентен расчету на увеличение нагрузки с реальным пределом текучести?

 

Аналитический расчет простых конструкций (растяжение или изгиб стержня) показывает, что расчеты с увеличением нагрузки или с уменьшением предела текучести дают эквивалентные результаты.

 

Приходит ли кому в голову конструкция, для которой данные подходы могут дать различные результаты?

 

Буду благодарен за любые мысли!

 

Спасибо!

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


19 минут назад, Guterfreund сказал:

Предельная нагрузка соответствует выходу системы из статического равновесия (невозможности получения численного решения).

Все таки лучше смотреть график сила-перемещение. Он должен к этому моменту на полку выйти. И где-то в модели должен просматриваться пластический шарнир или что-то похожее на него.

20 минут назад, Guterfreund сказал:

Приходит ли кому в голову конструкция, для которой данные подходы могут дать различные результаты?

из нескольких материалов?

запас по материалу и так делается тем, что принимаются минимальные значения. если нужно обеспечить запас по нагрузке, то и обеспечивайте запас по нагрузке. при чем тут снижение характеристик материала?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, Guterfreund сказал:

Буду благодарен за любые мысли!

 

В вашем случае критическое состояние - это пластический шарнир. На балках у вас все должно было сойтись.

Где либо (кроме балок) вряд ли развал решения связан с появлением пластичсекого шарнира. 

 

 

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

Он должен к этому моменту на полку выйти. И где-то в модели должен просматриваться пластический шарнир или что-то похожее на него.

Да, речь идет о потере несущей способности или, иными словами, о возникновении сквозной пластической деформации

 

11 минуту назад, soklakov сказал:

из нескольких материалов?

почему из нескольких? Материал один!

 

11 минуту назад, soklakov сказал:

запас по материалу и так делается тем, что принимаются минимальные значения

речь идет об оборудовании, работающим под давлением, там оценка прочности производится по допускаемым напряжениям. Допускаемое напряжение (условно) - это 1,5 кратный запас относительно минимального предела текучести.

 

11 минуту назад, soklakov сказал:

если нужно обеспечить запас по нагрузке

нужна прочность конструкции, соответствующая запасу номинального допускаемого напряжения 1,5.

 

Упругопластический расчет является альтернативой обычной оценке прочности по допускаемым напряжениям. В классике при таком расчете увеличивается нагрузка. Я задумался, почему нельзя вместо увеличения нагрузки уменьшить предел текучести. Удобнее работать с фактической нагрузкой и пределом текучести равным допускаемому напряжению...

7 минут назад, Борман сказал:

В вашем случае критическое состояние - это пластический шарнир. На балках у вас все должно было сойтись.

Где либо (кроме балок) вряд ли развал решения связан с появлением пластичсекого шарнира. 

Речь идет о пластическом шарнире. Прочие состояния не интересуют.

Изменено пользователем Guterfreund
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 минуты назад, Guterfreund сказал:

В классике при таком расчете увеличивается нагрузка. Я задумался, почему нельзя вместо увеличения нагрузки уменьшить предел текучести.

Предел текучести материала фиксирован. Менять его вниз или вверх - можно себя запутать.

И потом, всё бы хорошо, но есть нелинейные конструкции даже в упругости. А точно ли оно потечёт, если скинуть предел текучести? Не знаю...

Давайте тогда и модуль Юнга туда-сюда менять, тоже на напряжение влияет по Гуку.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, AlexKaz сказал:

можно себя запутать

вопрос в другом. Может ли кто-нибудь привести пример конструкции, для которой в двух постановках (с увеличенной нагрузкой в 1,5 раза или с уменьшенным пределом текучести в 1,5 раза) предельное состояние, связанное с потерей несущей способности (в статической постановке), будет отличаться? Потерю устойчивости не рассматриваем...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, Guterfreund сказал:

Может ли кто-нибудь привести пример конструкции

Даже если никто и не придумает пример, то все равно - зачем такие телодвижения? Как заметил @AlexKaz - принимая нереалистичные свойства материала можно себя запутать. А если потом кто-то другой откроет Ваш расчет и будет его пересчитывать то проблемы гарантированы. По крайней мере ошибка будет в запас.

И в МКЭ пакете обычно проще сделать несколько вариантов нагружений чем несколько материалов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
29 минут назад, Guterfreund сказал:

Может ли кто-нибудь привести пример конструкции, для которой в двух постановках (с увеличенной нагрузкой в 1,5 раза или с уменьшенным пределом текучести в 1,5 раза) предельное состояние, связанное с потерей несущей способности (в статической постановке), будет отличаться? Потерю устойчивости не рассматриваем...

Легко. Когда задано жёсткое нагружение.

А теперь прикиньте варианты таких конструкций: ну задали Вы нагрузки, а где-то в ней стоит ограничение на максимальное перемещение, типа штока ползуна. И вот в нём и будут происходить чудеса при другом sigmaT и единичной нагрузке...

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 минуты назад, karachun сказал:

И в МКЭ пакете обычно проще сделать несколько вариантов нагружений чем несколько материалов.

И решить задачу с пластическим шарниром?:biggrin:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
30 минут назад, Guterfreund сказал:

Удобнее работать с фактической нагрузкой и пределом текучести равным допускаемому напряжению...

не удобнее.

 

31 минуту назад, Guterfreund сказал:

почему из нескольких? Материал один!

 

это было предложение подумать о конструкции из нескольких материалов. снижать там пределы текучести на 30% и надеяться, что это приведет к 30% падению нагрузки не стоит. лучше провести честный расчет на увеличенную нагрузку.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 минут назад, ДОБРЯК сказал:

И решить задачу с пластическим шарниром?

Why not?

Задать нагрузку в виде перемещения или включить слабые пружины или фиктивную динамику.

Или дождаться пока решатель развалится и по этому определить что шарнир появился.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, karachun сказал:

Задать нагрузку в виде перемещения или включить слабые пружины или фиктивную динамику.

@Guterfreund , вот прямо сейчас таким образом закрываем расчет траверсы. Для грузоподъемного оборудования расчет по предельному состоянию понятнее. И конструкция в целом все еще похожа на балочную.

Там по заданию при эксплуатационной нагрузке не должно быть превышения предела текучести, но мы же все понимаем, что в линейной модели это вопрос сетки. Никаких гладких конструкций без сингулярностей никто не даст. Обычная траверса со всеми своими концентраторами.

Но помимо этого, то есть помимо расчета по допускаемым, дополнительно должен быть запас к разрушению 5. (то есть расчет по предельному состоянию).

Я к чему... материал у всей траверсы вроде как один - 09Г2С. Вот только есть детали полученные разными способами: листовой прокат, трубный и так далее. И есть экспериментальные данные по разным типам деталей - о разном пределе текучести, ведь обработка разная. Вот и получается, материал, казалось бы, один, а в мат модели - много разных.

 

И снижать им всем предел текучести ниже минимального наблюдаемого в эксперименте - странно. Это, конечно, запас. Но зачем он?

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
58 минут назад, soklakov сказал:

Вот и получается, материал, казалось бы, один, а в мат модели - много разных.

У меня наоборот, один материал и десяток нагрузок. В материале поменять проще и запутаться сложнее, чем перемножать нагрузки.

 

Спасибо всем за комментарии!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, Guterfreund сказал:

У меня наоборот, один материал и десяток нагрузок.

эм... когда нагрузок много, может потребоваться еще и исследование непропорционального нагружения.

к примеру, грузите вы свой сосуд давлением внутри и моментом на патрубок. тогда есть предельное давление при действии момента, а есть предельный момент при действии давления. а когда нагрузок несколько - так еще веселее)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Guterfreund сказал:

запутаться сложнее, чем перемножать нагрузки

У меня в Фемапе, например, рабочий процесс создания множества лоадкейсов такой. Я создаю несколько базовых нагрузок (постоянная, переменная и прочие) в отдельных наборах а потом комбинирую эти нагрузки в новые лоадсеты по необходимости, домножаю отдельные нагрузки на нужные коэффициенты и ничего не теряется.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 10.03.2020 в 10:46, karachun сказал:

И в МКЭ пакете обычно проще сделать несколько вариантов нагружений чем несколько материалов.

Только для линейной задачи расчет будет быстрее. Для прямого метода. Одна матрица и много правых частей...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

Давайте тогда и модуль Юнга туда-сюда менять, тоже на напряжение влияет по Гуку

Не влияет.  Влияет на деформации. И перемещения само-собой. Можно посмотреть формулы для моментов в любом букваре по сопромату :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 10.03.2020 в 09:59, Guterfreund сказал:

редельная нагрузка соответствует выходу системы из статического равновесия (невозможности получения численного решения).

 

В 10.03.2020 в 09:59, Guterfreund сказал:

Если решение получено, нагрузка считается допустимой.

 

В 10.03.2020 в 11:09, karachun сказал:

Или дождаться пока решатель развалится и по этому определить что шарнир появился.

интересно, а как это в отчёте/пояснительной записке оговоривают?:smile:
Типа так и писать по тексту что ли: "у меня солвер в Унсисе вылетает, аля пластический шарнир!"

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Jesse сказал:

интересно, а как это в отчёте/пояснительной записке оговоривают?

график нагрузка-прогиб + поля пластических деформаций.

18 часов назад, _Fedor_ сказал:

Не влияет.  Влияет на деформации. И перемещения само-собой. Можно посмотреть формулы для моментов в любом букваре по сопромату :)

так полюбуйтесь:biggrin:

 

федор.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо. Но это все задачи Дирихле.

То есть заданы перемещения или углы, а не нагрузки. То что красненьким обведено :)

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...