|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
20.08.2009, 20:05 | #1 | |
Расчет стальных конструкций на устойчивость. Ansys
Конструктор
Москва
Регистрация: 14.08.2009
Сообщений: 63
|
||
Просмотров: 28439
|
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Материалы по Ansys
Расчет по деформированной схеме (тестовый пример) Расчет по деформированной схеме - это способ точно смоделировать потерю устойчивости в постановке СНиП, формулы и коэффициенты которого выведены аналитическим путем (в Ansys могут быть воспроизведены) Эйлерова устойчивость: пример еще еще раз вот тут немного и тут (искал запросом на слово pstres,1 - именно этой командой активируется опция необходимая для последующего расчета на эйлерову устойчивость - вслед за статикой)
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
Спасибо! Сейчас попробую посчитать и посмотреть что получиться. Я уже выполнял тестовые расчеты центрально сжатых стальных стоек по деформированной схеме и результаты расчетов у меня не совпали с результатами расчето выполненых в ручную по СНиПу т. е. критическая сила полученная в ансисе намного больше была чем полученная по нормам.
|
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Центрально сжатые никогда и не теряют устойчивость, не бывает стержней без начальных выгибов и эксцентриситетов. А вот если задавать стержням начальный эксцентриситет, как в "Пособии по проектированию..." к СНиП, то сходимость Ansys/СниП получается на уровне 3-5% для прямоугольных стержней, а для стержней произвольного сечения отслеживается влияние формы сечения на устойчивость (то чего нет в СНиП но сделана попытка в СП)
Коэффициенты формы сечения, коэффициенты фи_е для решетчатых и сплошных, коэффициенты при расчете с учетом пластических деформаций - все это, если решать задачу в СНиПовской постановке, со СНиП естественно сходится.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
А как в Ансисе задавать начальный эксцентриситет и чему он будет равен? Я в расчетах начальный эксцентриситет задавал в качестве горизонтальной силы(перемещения), но от величины этой силы(перемещения) зависило значение критиической силы которое как раз и не совпадало со СНиПом.
|
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
А в "Пособии" прописано i/20+L/750 если мне память не изменяет, там и схемка есть. От горизонтальной силы ясен пень будет зависить критическая, но это уже не центральное сжатие в понимании СНиП.
Такого рода задачи (деформированная схема) требуют определенных знаний и навыков, но в принципе все это решабельно вполне
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Есть два способа: решать линейную задачу, определять расчетные длины методом Эйлера и далее считать по формулам СНиП (которые выведены для простого шарнирного стержня, а эйлеров расчет именно и приводит вашу конструкцию к такому стержню - для частного случая когда напряжения при потере устойчивости не превышают предела пропорциональности). Это приближенный подход который иногда дает результаты в большой запас прочности.
Расчет по деформированной схеме, если есть как N так и моменты (с усл. эксцентриситетом m>0.1) производится на заданную комбинацию - никаких выгибов задавать не надо, доп моменты от них будут малы по сравнению с моментами от внешних сил. Если говорить за ansys - нужно построить модель , выбрать тип элемента (стержневого) который учитывает пластику, задать диаграмму деформирования, включить нелинейные опции и считать до расходимости. Потом в time history postproсessor построить и исследовать кривую нагрузка-перемещение. Если доля нагрузки (time) при которой конструкция уже не несет меньше 1 то конструкция неустойчива. Если в частности речь идет о гибкой конструкции, которая теряет устойчивость до предела пропорциональности, то пластика влять на результат не будет, только геометрическая нелиненость. И в общем случае величина time будет совпадать с эйлеровым коэффициентом запаса устойчивости.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Structure engineer Регистрация: 02.12.2008
All World
Сообщений: 1,126
|
А как решить общую задачу - сжато-изогнутая балка? В СНиП об этом ничего не говорится. Рассматривается либо отдельно крутильная форма потери устойчивости (устойчивость плоской формы изгиба, так называемое "фи балочное"), либо устойчивость при внецентренном сжатии, там уже другое "фи". Или крутильная форма всегда будет первая, поэтому совместно их не рассматривают?
__________________
Идиот и гений всегда будут загадкой для друг-друга... |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Про теорию расчета есть немного в Гореве (1т), про устойчивость балок - в Белене даже есть. Элементы 188-189 позволяют определить изгибно-крутильные формы при расчете в эйлеровой постановке. При расчете изгиба с кручением с учетом пластических деформаций - результаты выдаются, если сравнивать с оболочечными моделями - вполне приемлемые на начальной стадии развития пластических деформаций, но в справке есть рекомендация использовать результаты с осторожностью (поскольку тут сама теория может давать сбои).
Деформационные расчеты - хороший инструмент для дополнительных проверок, это уже моделирование - настоящее, хотя едва ли можно будет когда-нибудь полностью на них полагаться. Для плоских систем все проще, надежность результатов выше.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
Правильно ли я понял???
Первый метод расчета на общую устойчивость. Идея метода заключается в том, что выполняется "linear buckling analyses" в результате этого расчета мы определяем расчетные длины стержневых элементов и продольные сжимающие силы, а затем выполняем проверку на устойчивость в ручную по СНиПу. Второй метод расчета на общую устойчивость. Мы решаем геометрически и физически нелинейную задачу, где значение нагрузки до ее расчетной величины будет прикладываться последовательно. Если решение такой задачи сойдется, то устойчивость обеспечена если нет то можно будет посмотреть значение нагрузки при которой произошла потеря устойчивости. Третий метод расчета на общую устойчивость. Выполняются расчеты определяются максимальные сжимающие усилия и моменты а потом по СНиПу с наибольшей расчетной длиной выполняем проверку на устойчивость. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
не понял, как вы поняли. Чем третий тогда от второго отличается. хотите действительно понять - прорешайте всеми методами задачи с известными решениями, получите самостоятельно сниповские коэффициенты, а потом приступайте к более менее реальным задачам
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
третий отличается от второго тем, что там выполняется линейные расчеты и в результате комбинаций расчетов определяются наибольшие сжимающие силы и изгибающие моменты а потом они используются для проверки на устойчивость элементов по СНиПу.
2 ETCartman большое Вам спасибо!!! я действительно сейчас займусь расчетами, что бы не задавть глупые вопросы. |
|||
|
||||
Structure engineer Регистрация: 02.12.2008
All World
Сообщений: 1,126
|
Но в то-же время корректность плоских систем реальной конструкции меньше.
__________________
Идиот и гений всегда будут загадкой для друг-друга... |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Для реальной конструкции столько всего оказывает влияние, что пространственность схемы идет через запятую среди десятка факторов, о которых вы может быть и не задумываетесь.
Основа расчета и конструирования - плоская схема, максимально упрощенная. На пространственной с большей вероятностью можно сделать ошибку, сами программы на сложных схемах могут давать ошибки, а ваша "добавка" в усилия может быть запросто перебита податливостью узлов, наличием дефектов, влиянием основания или перераспределением нагрузки, иным чем это может быть по вашей схеме.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
Здравствуйте!
Решается следующая задача в Ansys: определить критическую силу центрально сжатого стержня. Тип анализа Buckling analysis. Тип элемента beam4. Стержень имеет шарнирное закрепление по концам. Длина стержня l=10м. Квадратное поперечное сечение с размером а=0,1м. Момент инерции I=8,33e-6м4. Площадь сечения А=10e-3м2. Материал упругий E=2,06e11Па. Значение критической силы вычесленное по формуле Эйлера Pcr=169188Н. Значение критическо силы полученное в результате расчетов по программе Ansys Pcr=169363Н Почему первая форма потери устойчивости происходит относительно не главной оси инерции??? Хотя если решать аналогичную задачу и использовать элемент beam189, то первая форма потери устойчивости происходит отнсительно главной оси инерции. На рисунках показана первая форма потери устойчивости при использовании элемента beam4. Вид вдоль оси X и вдоль оси Z. |
|||
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
|
Стержень квадратный - потеря устойчивости в двух плоскостях равноверояна. Тут вопрос из области "по какому правилу отобразить сразу две формы, если можно отобразить только одну, но нужно именно две", возможно, решается по разному для разных типов. Это вопрос отображения результата, однозначного решения не имеет - сам результат верный (0,1%), уточняется в зависимости от степени разбивки для данного эл-та
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
|
||||
расчеты МКЭ и CFD. ктн Регистрация: 11.05.2005
Подмосковье
Сообщений: 2,170
|
подобное происходит при расчете частот и является особенностью математики, т.н.проблемы кратных собственных значений.
с тзр программы если моменты равны (ей что круг, что квадрат и куда главные оси ей неинтересно= главное, что формы получаются ортогональны) если значения моментов инерции будут неравны, например отличаться на 0.0001% то формы колебаний будут ориентированы строго по главным осям. можешь проверить. для 188 и 189 при задании сечений, два момента могут чуть (в каком-нибудь 7м знаке) и отличаться, возможно их специально "разводят". для устойчивости используется по сути примерно тот же алгоритм и эффекты могут быть аналогичны. проверь= задай чуть разные моменты инерции. |
|||
|
||||
Конструктор Регистрация: 14.08.2009
Москва
Сообщений: 63
|
Здравствуйте!
Решается следующая задача в программе Ansys: к стержню прикладывается продольная сила со значением P=4000 кН, с эксцентриситетом e=0.0036575м, относительно оси с наибольшим моментом инерции. Цель задачи: определить предельное значение сжимающей силы P. Исходные данные: длина стержня L=0.5775, прямоугольное поперечное сечение 0.2*0.1м. Физические и механические характеристики: E=2.06e11Па, v=0,3, R=200e6Па, Et=2,06e8. Расчетная модель: для моделирования стержня применяется расчетный элемент beam189. Используется упруго-пластический материал (диаграмма Прандтля). Расчет. Решается физически и геометрически нелинейная задача. Нагрузка на стержень возрастает постепенно. Вопросы: 1. Почему пластические деформации имеют столь странный вид (картинка.doc)? 2. Как посмотреть зависимость напряжений, деформаций от времени в узлах сечения? 3. В таблице Table 189.2 BEAM 189 Item and Sequence Numbers есть EPTO, EPTH, EPPL, EPCR как их можно посмотреть. 4. Как считать на устойчивость систему с центрально сжатыми стержнями (стержни теряют устойчивость с появлением пластических деформаций)? Задавать прогибы, создавать расчетную схему со случайными эксцентриситетами, прикладывать сосредоточенные моменты или как то по другому? |
|||
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Расчет стальных гнутых тонкостенных профилей | Steelmaster | Расчетные программы | 28 | 19.05.2015 11:40 |
Расчет сталебетонных конструкций!!! | Ze Tro | Конструкции зданий и сооружений | 30 | 16.04.2010 10:58 |
Случайный эксцентриситет | p_sh | Прочее. Архитектура и строительство | 14 | 22.07.2009 11:32 |
Ищу "Рекомендации по проектированию стальных конструкций с применением круглых труб" | 7RR7 | Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов | 0 | 11.06.2009 09:39 |