[ZVV]

Шарнирно опертая в плоскости изгиба балка. Стандартное раскрепление из плоскости на опорах: верх балки закреплен от боковых смещений, свободный поворот опорных сечений в плане, свободная депланация опорных сечений. Балка нагружена сосредоточенной силой в середине пролета. Пролет 6м. Три загружения: сила приложена к верхнему поясу, сила приложена в центре тяжести сечения, сила приложена к нижнему поясу. Балка двутаврового сечения: полки 150*10мм, стенка 290*6мм (полная высота сечения 310мм).
Необходимо определить значение критической силы для трех загружений. Сделал ручной расчет по книге Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней ., получил значения критической нагрузки: 4820кг, 7030кг и 10140кг для нагрузки приложенной к верхнему поясу, в центре тяжести сечения, для нагрузки приложенной к нижнему поясу соответственно. Прикладываю эти нагрузки к оболочечной модели в SCAD и вместо ожидаемых КЗУ системы близких к единице получаю следующие значение КЗУ: 1) 1,99 ; 2) 1,53; 3)1,18. Помогите найти ошибку. Протокол решения задачи и файл с расчетной схемой в SCAD прикреплены.

А ребро в зоне нагрузки у Блейха как-нибудь учитывается? Замечаете, что у Вас КЗУ обратно пропорциональны значениям нагрузок? То есть как будто положение нагрузки никакой роли не играет. Мне кажется, всё дело в ребре - оно сводит к минимуму разницу в приложении нагрузки.

Попробуйте:
1) приложить одинаковую (по абсолюту) нагрузку в трех местах в текущей схеме. Как мне кажется, получите очень близкие КЗУ для трех случаев.
2) Убрать ребро и нагрузку на середину давать через АЖТ или просто собрать в точку

[ZVV]

Сообщение от Arikaikai А ребро в зоне нагрузки у Блейха как-нибудь учитывается?

Нет, не учитывается.

Сообщение от Arikaikai 1) приложить одинаковую (по абсолюту) нагрузку в трех местах в текущей схеме. Как мне кажется, получите очень близкие КЗУ для трех случаев.

Файл Балка устойчивость_2.spr Расчетная схема с ребром в месте приложения нагрузки. Сосредоточенная сила 5т приложена в трех точках по высоте сечения. КЗУ: 1,71; 2,15;2,67 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

Сообщение от Arikaikai 2) Убрать ребро и нагрузку на середину давать через АЖТ или просто собрать в точку

Файл Балка устойчивость_4.spr Ребро в месте приложения нагрузки убрал, узлы сечения объединил в АЖТ и приложил сосредоточенную нагрузку 7,03т в центре сечения. КЗУ: 1,53.
Файл Балка устойчивость_5.spr Ребро в месте приложения нагрузки убрал, АЖТ не создавал, приложил сосредоточенную нагрузку 7,03т в центре сечения. КЗУ: 1,41.

ZVV, у Вас все нормально со схемой. И дело даже не в ребре, а в постановке задачи. Такая задача не может быть верно решена нахождением "упругого" КЗУ системы. Абстрактная нагрузка(подвешенный на гибкой веревке груз), будет вызывать доролнительный изгиб верхнего пояса из плоскости балки тем больший, чем ближе она будет приложена к сжатому поясу. В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись.

не-не, я имел ввиду АЖТ нулевой высоты шириной в ширину балки, чтоб было куда прикладывать распределенную нагрузку. И прикладывать все три нагрузки.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Такая задача не может быть верно решена нахождением "упругого" КЗУ системы. Абстрактная нагрузка(подвешенный на гибкой веревке груз), будет вызывать дополнительный изгиб верхнего пояса из плоскости балки тем больший, чем ближе она будет приложена к сжатому поясу. В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись.

Задача расчета ставилась следующая: определить значение критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии (Mcr по обозначении в EN 1993-1-1).
Эффект изменения КЗУ системы от высоты приложения нагрузки наблюдается :

Сообщение от ZVV Файл Балка устойчивость_2.spr Расчетная схема с ребром в месте приложения нагрузки. Сосредоточенная сила 5т приложена в трех точках по высоте сечения. КЗУ: 1,71; 2,15;2,67 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

palexxvlad, как Вы считаете, в рамках поставленной задачи о нахождении критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии расчетная схема корректна?

Сообщение от Arikaikai не-не, я имел ввиду АЖТ нулевой высоты шириной в ширину балки, чтоб было куда прикладывать распределенную нагрузку. И прикладывать все три нагрузки.

Не могу понять о чем идет речь. Я с АЖТ не очень знаком, если Вам не трудно сможете подкорректировать расчетную схему?

Сообщение от ZVV Задача расчета ставилась следующая: определить значение критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии

Так я Вам про это и говорю. Чтобы правильно определить это значение на оболочках(кроме случая приложения нагрузки к нижнему поясу), нужно использовать геометрическую нелинейность.

Сообщение от ZVV palexxvlad, как Вы считаете, в рамках поставленной задачи о нахождении критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии расчетная схема корректна?

Смотря что Вы имеете в виду под "упругой стадией". Если не учитывать влияние деформаций на напряжения, то можно сделать вывод, что "упругий"(эйлеров) КЗУ системы будет тем больше отличаться от значения критического момента потери плоской формы изгиба, чем ближе к сжатому поясу будет приложена нагрузка, его (этот момент) вызывающая. В таком случае схема верная.

Сообщение от ZVV Не могу понять о чем идет речь. Я с АЖТ не очень знаком, если Вам не трудно сможете подкорректировать расчетную схему?

Да толку нет, моё предположение оказалось неверным, всё-таки дело не в ребре) Лучше palexxvlad'а слушайте)

Сообщение от palexxvlad В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись

А если создать некий незначительный эксцентриситет нагрузки? Ведь просто так расчитывать на деформированную схему толку нет - верхний пояс продолжит деформироваться в плоскости, разве нет?

Сообщение от Arikaikai А если создать некий незначительный эксцентриситет нагрузки?

Я под "начальными несовершенствами" это и имел в виду.

Сообщение от Arikaikai Ведь просто так расчитывать на деформированную схему толку нет - верхний пояс продолжит деформироваться в плоскости, ...

Само собой разумеется.

Сообщение от palexxvlad Я под "начальными несовершенствами" это и имел в виду

Вот отсюда тогда еще вопрос - очевидно же, что от этого величины этого эксцентриситета зависит и величина деформаций балки из плоскости - нужно как-то разумно выбирать его величину или даже очень маленький эксцентриситет вызовет достаточно деформаций в модели, чтобы вычисленный КЗУ был близок к реальности? Могу конечно поэкспериментировать, но не представляю, как оценивать потом результаты.

Сообщение от Arikaikai ...нужно как-то разумно выбирать его величину...

Разумной будет величина эксцентриситета, равная lef/750+i/20, где под i следует понимать радиус инерции из плоскости стенки тавра, размерами и суммарной площадью сжатой полки и четверти высоты стенки двутавра.

Сообщение от palexxvlad lef/750+i/20, где под i следует понимать радиус инерции из плоскости стенки тавра, размерами и суммарной площадью сжатой полки и четверти высоты стенки двутавра.

О_О откуда эти цифры? Что я пропустил? В каких книгах искать ответы?)

[Metkon]

Вроде это есть в пособии к СНиПу

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Смотря что Вы имеете в виду под "упругой стадией". Если не учитывать влияние деформаций на напряжения, то можно сделать вывод, что "упругий"(эйлеров) КЗУ системы будет тем больше отличаться от значения критического момента потери плоской формы изгиба, чем ближе к сжатому поясу будет приложена нагрузка, его (этот момент) вызывающая. В таком случае схема верная.

Мне хотелось бы получить значение критической силы (критического момента) для приведенной схемы, как она подразумевается в учебниках по строительной механике. К сожалению, не могу ответить о принятых там предпосылках.
Например, Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней , формула (318), стр 186. или Смирнов а.Ф. Строительная механика. Динамика и устойчивость .Спецкурс, формула (9.44), стр 281.
Нужен ли для этого расчет по деформированной схеме, как Вы писали ранее? Если да, то как по результатам расчета определить значение критической силы?

ZVV, я посмотрел Блейха. Формула 318 получена из уравнений Эйлера, поэтому критическая сила должна сходится "упругим" КЗУ из СКАДа. Почему не сходится? Возможно очередной косяк СКАДА в вычислении КЗУ. Возможно в таблицах 5,6 неточно учитываются секториальные характеристики сечения. Я немного позже пересчитаю Вашу схемку.
______________________________________

Пересчитал в ANSYS (linear buckling) задачку из заголовка. КЗУ для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п. - 0.88, 0.87, 0.88 соответственно. Вот чего не ожидал от СКАДа, так это такой лажи . Не зря я от него "отрекся" . Кстати, это не первый замеченный косяк СКАДа с КЗУ на оболочках для балок.

Нужен ли для этого расчет по деформированной схеме, как Вы писали ранее?

Не нужен. ZVV, прошу прощения за изначальный ввод в заблуждение.

[Ayvengo]

Ради интереса посчитал эту задачу в ЛИРЕ и Старке. Правда, не уверен, так ли я воспроизвел граничные условия, но судя по всему, у Блейха так и принято.
Результаты по КЗУ нормальные:
ЛИРА - 1.07, 1.04, 1.15, на более мелкой сетке - 0.99, 0.95, 1.04.
Старк - 0.95, 0.91, 1.0.

Ayvengo, я "подчистил" Ваши ГУ и передал Лировскую схему 1в1 в СКАД. Получил:
- на Лире 0,98 0,94 0,98.
- на СКАДе 1,25 1,35 1,65
В архиве СКАДовская схемка и лировский текстовик. СКАДовцам нужно делать выводы

[ZVV]

Сообщение от Ayvengo Ради интереса посчитал эту задачу в ЛИРЕ и Старке. Правда, не уверен, так ли я воспроизвел граничные условия, но судя по всему, у Блейха так и принято. Результаты по КЗУ нормальные: ЛИРА - 1.07, 1.04, 1.15, на более мелкой сетке - 0.99, 0.95, 1.04. Старк - 0.95, 0.91, 1.0.

Сообщение от palexxvlad Ayvengo, я "подчистил" Ваши ГУ и передал Лировскую схему 1в1 в СКАД. Получил: - на Лире 0,98 0,94 0,98. - на СКАДе 1,25 1,35 1,65 В архиве СКАДовская схемка и лировский текстовик.

Спасибо, что участвуете в теме. Не могли бы Вы, для чистоты сравнения посчитать балку с шириной поясов 150мм (у Вас в файле 100мм) и граничными условиями как в прикрепленных pdf файлах. Нагрузка прикладывается сосредоточенной силой в соответствующих точках сечения.
Для этой схемы в SCADе получены следующие значения КЗУ: 1,78; 1,53; 1,31 (верхний пояс; середина; нижний пояс).
В ANSYS значения КЗУ составили: 0,99; 0,97; 0,95 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

Сообщение от ZVV Не могли бы Вы, для чистоты сравнения посчитать балку...

не вопрос. В архиве лировский *.txt
Лира показала КЗУ 1,03 1,01 0,99 соответственно для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad не вопрос. В архиве лировский *.txt Лира показала КЗУ 1,03 1,01 0,99 соответственно для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п.

Спасибо. В общем, все озвученные программы кроме SCADа дают близкие результаты, чего и следовало ожидать. Постараюсь в ближайшее время написать в службу поддержки SCAD письмо с просьбой прокомментировать результаты расчета.

[ETCartman]

весьма вероятно что данный косяк скада исходит из реализации 4 узловых элементов для модели (хотя и не факт). Попробуйте использовать 8 узловые оболочки с добавлением промежуточных узлов. Я не могу это сделать по ограничениям своей версии (24000). Также возможно что в Лире и скаде 4узловые реализованны по разному. В классической реализации МКЭ это крайне неточный и нерекомендуемый тип.
(Возможно также и то что и разница в скорости счета также обусловлена математикой 4узловых в скаде и лире соответственно. все это темный ящик - тестировать надо каждый элемент)

[ZVV]

Попробовал установить другой тип КЭ: четырехузловой четырехугольный (№ 41), восьмиузловой четырехугольный (№ 50) в котором дополнительные узлы создавались на существующих гранях четырехугольных КЭ, результаты отличаются не более чем на три сотых. При разбивке треугольными КЭ (№42 и №45) точность вычислений еще больше упала (КЗУ 1,99; 1,7; 1,46). Треугольные КЭ создавались путем деления существующих четырехугольных КЭ пополам.

[ETCartman]

Если дело не в типе то вопрос - а статика сходится с лирой и тд? то есть прогиб и тд

[ZVV]

Прогиб сходится с ANSYS. Может в решателе дело? Завтра попробую поменять настройки расчета.

Сообщение от ETCartman а статика сходится с лирой и тд? то есть прогиб и тд

все очень близко

[frostyfrost]

palexxvlad, ZVV, а если посчитать с поэтапным приложением нагрузки в геом. нелиненой постановке что получается?

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad все очень близко

1 Попробовать приложить боковую нагрузку к балке и сравнить прогиб (жесткость) в этом случае
2 Попробовать решить более простую задачу - консольную пластинку ребром нагруженную вертикальной силой на конце.
PS Просто пластинка вроде близкие результаты дает (лень сверять все характеристики а том может и не особо близкие)
Я уже как то сравнивал устойчивость со скадом в какой то задаче - была разница около 20 процентов. Причем calculix и ansys давали почти одно и тоже. Но поскольку в скаде задавать оболочки само по себе не приятная процедура - я этой задачей больше и не интересовался

[ZVV]

Сообщение от ETCartman 2 Попробовать решить более простую задачу - консольную пластинку ребром нагруженную вертикальной силой на конце. PS Просто пластинка вроде близкие результаты дает (лень сверять все характеристики а том может и не особо близкие)

Ваша пластина: SCAD--> Pкр=4526кг, аналитическое решение-->Pкр=3885кг.
КЗУ для центрально-сжатых двутавров с использованием оболочечных элементов SCAD тоже считает неправильно.

Попробовал менять настройки в разделе "Параметры расчета", но никаких результатов это не дало.

[ETCartman]

Сообщение от ZVV аналитическое решение-->Pкр=3885кг. КЗУ для центрально-сжатых двутавров с использованием оболочечных элементов SCAD тоже считает неправильно..

Это если вы вычисляли по формуле типа которой дана в снипе деревянные конструкции - она выведена для стержня, строго говоря, для коротких пластин может быть не вполне точной. для расчета на устойчивость программа сначала делает статический расчет (чтобы определить сжимающие и растягивающие усилия), а потом на основе этих усилий вычисляет скорректированную матрицу жесткости. собственно задача сводится к вычислению собственных значений. может скад как то нестандартно это вычисляет. а что если просто решить тест на сжимающее напряжение - в той же консоли из пластинки? надо какую то совсем элементарную задачу придумать. чтобы типа одним - четырьмя элементами решалась точно

Сообщение от ETCartman Я уже как то сравнивал устойчивость со скадом в какой то задаче - была разница около 20 процентов.

Лира показала КЗУ=4,28 на такой, как в СКАДе сетке.

[ETCartman]

в ANSYSсовском решении могут слегка отличаться характеристики материала и нагрузка (взял 2200 lb) но это в совокупности процентов 5-10 к разнице может дать. сетка - умолчательная, слегка мельче. может разница в каких то крутильных свойствах? что то давным давно было на эту тему. Вы не попробуете проверить в лире жесткость для исходной задачи при нагрузке приложенной к верхнему поясу?

ETCartman, кстати, я заметил, что ANSYS вычисляет слегка заниженные КЗУ, по сравнению с тем же Abaqus. Особенно, если использовать квадратичные элементы.

[ETCartman]

все зависит от мелкости сетки. в нормальном случае все должно сходиться к одному решению. проблема еще в том, что ни в одном КЭ математика реально не одинаковая. Всяк что то меняет. в тяжелых программах один тип КЭ может иметь кучу опций

Картман, а с Лирой таки разобрались?

[ETCartman]

Я не коллекционирую программы, а если и трачу время - то стараюсь выбирать открытые. Тот же CalculiX например. По многим параметрам он не уступает допустим ANSYS. Кроме того сейчас у разработчиков пошла мода - делать все под лубок, то есть с минимальной возможностью без усилий понять что она делает. В этом смысле все строительные программы - лубки. Вы изучив скад и его глюки не будете по сути знать мкэ, тогда как в ольдскульных программах перепрыгнуть с одной на другую - вопрос пары дней.
Интересно что со скадом. Текуща гипотеза - они что то редуцировали в крутильной части. Может как то попробовать включить сдвиги если они отдельно включаются. Я не думаю что это какая то ошибка или баг. Как обычно затемнили что то для ясности.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ... все должно сходиться к одному решению.

В вышеприведенных сравнениях СКАД отклоняется недопустимо, причем не в сторону запаса.
Это говорит о непрофессионализме "математиков" СКАДа:
[/quote]...ни в одном КЭ математика реально не одинаковая...[/quote]

[ETCartman]

идеальный КЭ будет долго считать - всегда есть у разработчиков искушение что то редуцировать для повышения скорости счета. Нет под рукой скада - может там какие то сдвиговые и крутильные опции отдельно включаются? по идее в большинстве задач они не нужны сильно

[ZVV]

Сообщение от ETCartman Это если вы вычисляли по формуле типа которой дана в снипе деревянные конструкции - она выведена для стержня, строго говоря, для коротких пластин может быть не вполне точной.

Считал по книге Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем (1967).

Сообщение от ETCartman Интересно что со скадом. Текуща гипотеза - они что то редуцировали в крутильной части. Может как то попробовать включить сдвиги если они отдельно включаются. Я не думаю что это какая то ошибка или баг. Как обычно затемнили что то для ясности.

Сообщение от ETCartman может там какие то сдвиговые и крутильные опции отдельно включаются? по идее в большинстве задач они не нужны сильно

Для оболочек есть опция "учет сдвигов в пластинах и оболочках". Пробовал включать, изменения незначительные (в пределах четырех сотых для задачи с двутавром из п.18)

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad Лира показала КЗУ=4,28 на такой, как в СКАДе сетке.

В скаде после установки опции сдвигов получил 4,34 (на той же сетке) В ANSYS на очень мелкой сетке 4,111
объемники ANSYS дают для той же задачи и мелкой сетки (2 элем по толщ) 4,1059
теоретические решение из Вольмира скорее для стержневой теории, поэтому тоже приблизительное к данному случаю.
В принципе методы Галеркина, Релея-Ритца и пр во времена Вольмира - тоже приближенное решение, только аналитическая запись. Точных для ТУ вообще очень немного.
CalculiX на не очень мелкой сетке дает 4.12 - объемники
(см INP файл - скачать решатель можно тут )
Видимо 4.1 где то и есть ближе к точному решению (не аналитическому приближению, которое практически не так и плохо). Но я бы из неточности скада не стал делать трагедию. это достаточно редко используемый вид расчета. хотя конечно неприятно может быть.
Моя гипотеза такова что дело в крутильных свойствах оболочек. Как то давно кто то из разработчиков МикроФе демонстрировал тесты, в которых показывал разницу между их и не их. Их работало как положено, не их - ложало тест. Можно создать длинную, шириной в один элемент, консольную пластинку и нагрузить ее парой сил. А потом сравнить углы поворота (то есть перемещения узлов в данном случае).
Собственно с кручением стержней дело обстоит подобным образом, поскольку большая часть элементов применяемых строителями в строительных программах поддерживают только компонет свободного кручения (которого почти никогда не бывает в одиночку). но так проще на практике - не учитывать стесненную часть. хотя сейчас могли бы и учитывать - как напимер в бесплатной программе wolsink framework в 3д части. сейчас нет такой острой проблемы с быстродействием компьютеров как раньше.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ... я бы из неточности скада не стал делать трагедию...

неточность - +/-50...100% - это уже не неточность. Если эта же неточность коснется и стержневых систем, это уже трагедия.

Можно создать длинную, шириной в один элемент, консольную пластинку и нагрузить ее парой сил. А потом сравнить углы поворота (то есть перемещения узлов в данном случае).

Я так понимаю, что задается чистое кручение? Дык там и сдвига много будет.
Давайте прокрутим в СКАДе Вашу пластину со сдвигом и без сдвига и сравним с Ансисом.

Ильнур, а смысл крутить? В СКАДе нет( равно как и в Лире, на которой считались тестовые схемки) оболочек с 6-тю степенями свободы. Но даже если бы были, то не в этом дело с КЗУ на оболочках.

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad Ильнур, а смысл крутить? В СКАДе нет( равно как и в Лире, на которой считались тестовые схемки) оболочек с 6-тю степенями свободы. Но даже если бы были, то не в этом дело с КЗУ на оболочках.

А вот в чем дело? Ведь если деформации и усилия сопоставимы, а КЗУ разное - то дело наверно не в степенях и функциях КЭ.

Дело в том, что СКАД не учитывает влияние изгибающих моментов при вычислении КЗУ. Как только в Лире снимаешь соответсвующую этому галку - получаешь результаты один в один со СКАДом.

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad Дело в том, что СКАД не учитывает влияние изгибающих моментов при вычислении КЗУ. ..

Вот теперь понятно.
Про "невлияние" моментов в мануле СКАДа честно рассказано.

Сообщение от Ильнур Вот теперь понятно

А мне понятного мало. Со стержнями понятно. Но какой существенный изгибающий момент в оболочках полок и стенки балки может быть?

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad ... какой существенный изгибающий момент в оболочках полок и стенки балки может быть?

Момент несущественный, но небольшой выгиб по сравнению с полным отсутствием выгиба наверно сильно уменьшает "отпорность" оболочки при сжатии. Поэтому наверно в СКАДе большие КЗУ.
Хотя изгибные деформации в оболочках СКАД есть.
Не знаю.

[ETCartman]

"учет изгибющего момента" в задачах устойчивости - это какой то идиотизм. Моменты как таковые никогда не учитываются в задачах устойчивости по эйлеру - ни в ансис и нигде. То есть я даже пару раз программировал этот процесс - там все очень просто по сути. Что они там имели в виду под этой фразой?
Причина видится в самих КЭ, больше там нигде никаких моментов нет.
что касается стержневых элементов - там крутильная жесткость может в пространственных схемах играть роль (изменяя перемещения, усилия и КЗУ) - зависит все от схемы. Но строители редко такие схемы используют, где такое влияние важно.

Давайте прокрутим в СКАДе Вашу пластину со сдвигом и без сдвига и сравним с Ансисом.

сдвиги не влияют сильно - уже выше посчитал.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman "учет изгибющего момента" в задачах устойчивости - это какой то идиотизм..

Не самого момента, а видимо каких-то деформативных эффектов от момента.

Сообщение от ETCartman Причина видится в самих КЭ, больше там нигде никаких моментов нет.

Но кнопка "неучет моментов" делает результат правильной (до нажатия кнопки) Лиры равным результату неправильного СКАДа:

Как только в Лире снимаешь соответсвующую этому галку - получаешь результаты один в один со СКАДом.

Думаете, эта галочка меняет функции КЭ?
Да, насчет неучета/учета момента при расчетах на устойчивость - мне кажется, что это все-таки не идиотизм. В элементе имеется усилие типа момент и усилие типа сжатие. Учет момента даст другое решение, т.е. другую форму равновесия. Разве не так?
Например, в Эйлеровом стержне нет момента, и мы имеет известное решение. Но если задать доп. момент, наверно должны иметь иное Ncr?

Сегодня узнал штуку одну от одного человека. Взял схему palexxvlad'а из #17, заменил в ней полки на стержни с параметрами полок (параметрическое сечение из стали с h=0,01 м, b=0,15 м). Получил:

1 ЗАГРУЖЕНИЕ 1 0.9336 2 ЗАГРУЖЕНИЕ 2 0.8945 3 ЗАГРУЖЕНИЕ 3 0.9375

Теоретическое обоснование оставляю за Вами, уважаемые мастера конечноэлементного анализа.

upd: Я так понимаю, что устойчивость стержней СКАД считает все-таки правильно, а устойчивость схемы полностью зависит от устойчивости верхней полки. Ожидаемо, заменил в той же схеме только верхнюю полку стержнем и получил близкие цифры:

1 ЗАГРУЖЕНИЕ 1 0.9492 2 ЗАГРУЖЕНИЕ 2 0.8984 3 ЗАГРУЖЕНИЕ 3 0.8750

[ETCartman]

Сообщение от Ильнур Например, в Эйлеровом стержне нет момента, и мы имеет известное решение. Но если задать доп. момент, наверно должны иметь иное Ncr?

если задать доп момент то получится сопроматовская формула (для прогиба и тд)

yN = yM/(1-N/Nэйл)

(в нормах эта зависимость мелькает - в снип жб при расчете элемента на сжатие с изгибом и в деревящках, в основном как приближенная)
Критическая сила в данном случае и останется равной Nэйл - как без момента. То есть если N=Nэйл то знаменатель обращается в ноль а все выражение в бесконечность.
Когда они говорят об учете момента в задачах устойчивости - не вполне просто понятно о чем идет речь. Отличительная особенность строительных программ - в нетрадиционной терминологии для традиционных вещей.

[Ильнур]

Сообщение от Arikaikai Сегодня узнал штуку одну от одного человека

От какого человека?

заменил в ней полки на стержни

Хитро

устойчивость стержней СКАД считает все-таки правильно

Это и есть "одна штука"?

[ETCartman]

В общем то как раз ясно что задачи устойчивости оболочек, даже очень простых, в скаде лучше не решать или решать осторожно. Сравнивать вместо одной схемы какую то измененную и более сложную для понимания (не понятно зачем например в общем случае менять пояса на стержни???) - это далеко не прямой способ.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman если задать доп момент то получится сопроматовская формула (для прогиба и тд) yN = yM/(1-N/Nэйл) (в нормах эта зависимость мелькает - в снип жб при расчете элемента на сжатие с изгибом и в деревящках, в основном как приближенная) Критическая сила в данном случае и останется равной Nэйл - как без момента. То есть если N=Nэйл то знаменатель обращается в ноль а все выражение в бесконечность. ...

Мне кажется, что Вы приводите приближенное решение. Точное решение должно показать, что наличие кривизны от момента приводит к уменьшению Ncr.

Offtop:

Сообщение от Ильнур От какого человека?

А.А.Семенов, возможно знаете.

Сообщение от Ильнур Это и есть "одна штука"?

Собственно, да. Что-то вроде "костыля" для решения обозначенной проблемы. Подумал, что может помочь в дискуссии немного.

[ETCartman]

Сообщение от Ильнур Мне кажется, что Вы приводите приближенное решение. Точное решение должно показать, что наличие кривизны от момента приводит к уменьшению Ncr.

Это решение вполне точное в рамках Эйлеровой задачи. Если вы ее будете решать с точным выражением для кривизны - получите то же самое, только в ответе будет трехэтажный интеграл от неэлементарной функции. Но критическая сила при этом не изменится.
Моменты конечно влияют на устойчивость - но не по Эйлеру. Там где моменты влияют - называется у строителей расчет по деформированной схеме с учетом геометрической и физической нелинейности (невозможно в скаде и ограниченно возможно в Лире), а вообще обычный термин - nonlinear buckling. Это не совсем задача об устойчивости вообще то. Но тут вопрос просто в терминологии, а не в чем то другом. В сухом остатке - скад не считает устойчивость оболочек точно и сами оболочки у него упрощенные, неадекватные целому ряду задач. Ну и ладно, допустим. Я не вижу тут трагедии, потому что это программа - калькулятор по сути. Чего то там "моделировать" серьезно невозможно. Но там можно делать няшные на вид схемки. Для 99% людей даже инженеров - чем больше всего запихано в схему, тем она по их мнению точнее. В том что то что запихано по сути никакой точности не дает, их волнует мало. Это вообще редкий случай что человк берет Вольмира и начинает рассматривать решение под микроскопом.

Сообщение от ETCartman Там где моменты влияют - называется у строителей расчет по деформированной схеме с учетом геометрической и физической нелинейности

А физическая-то при чем тут?.. Моменты и в геометрической влиять должны, разве нет? Физическая для стали - это ведь учет неупругой стадии работы...

Сообщение от ETCartman невозможно в скаде и ограниченно возможно в Лире

соответственно, если дело только в геометрической нелинейности - то возможно в любом подобном комплексе.

Offtop:

Сообщение от ETCartman Чего то там "моделировать" серьезно невозможно.

И вот здесь чуть-чуть разрешите поспорить. "Моделировать" - это ведь по сути "создавать модель". Стержень на двух узлах - ведь вполне модель балки. Да и суть строительных калькуляторов не в красивости в общем, а в том, чтобы программа сокращала время рутинных операций - например, сама тысячу раз подставляла в формулу M/W моменты и сравнивала с любой цифрой. Зря Вы так их не любите))

[ETCartman]

Сообщение от Arikaikai А физическая-то при чем тут?.. Моменты и в геометрической влиять должны, разве нет? Физическая для стали - это ведь учет неупругой стадии работы...

Физическая для расчета по деформированной схеме, когда речь идет о негибких конструкциях железобетонных или стальных (в которых эффект влияния продольных сил на прогибы начинается при больших нагрузках). Применительно к Эйлеровой задаче о физической речи не идет, вообще это очень простая задача. Сам термин "учет моментов" не значит что расчет делается по деформированной схеме (например ANSYS или CalculiX, решения для которых я выше выложил, любая другая классическая программа, - решают задачу с ходу верно и там ни о каком учете или неучете моментов речи не идет). Разница между калькуляторами и настоящими программами для моделирования очень существенная. Посчитать балку по формуле или по нормам вы можете и столбиком. Симулировать поведение конструкции таким образом чтобы учитывалась реальная физика явлений (то есть как бы с попутным повторением вывода положений СНиП и есть в общем то моделирование). Опять же речь о терминах, то есть ни о чем.
Инженеру по сути моделирование и не нужно, большинству из них.

Сообщение от ETCartman Опять же речь о терминах, то есть ни о чем. Инженеру по сути моделирование и не нужно, большинству из них.

+1. +1. Думал просто раньше, что Вы совсем против калькуляторов, а сейчас понял, что Вы против калькуляторов в подобных задачах. Но ведь задача простейшая и хочется, чтоб калькулятор умел получать хотя бы правильный НДС в пределах упругой линейной постановки. А сейчас сравниваю результаты оболочечного двутавра и того, у которого пояса заменены на стержни и вижу разницу в усилиях ~20%. Причем в оболочечной усилия больше. Отсюда еще больше непонятности - ведь получается, что в пластинах большие усилия, как может быть КЗУ выше?..

[ETCartman]

вы сравниваете две разные схемы - только и всего. у автора топика другой вопрос - протестировать оболочечные элементы в скаде на простом верификационном примере. чтобы понять можно ли их использовать уверенно или нельзя. сама балка взята вообще отвлеченно для теста. вот он выяснил что результаты сильно отличаются в общем случае от правильных для данного вида элементов. потом я предложил другой еще более простой тест - на котором сходимости тоже не получилось. Предположительно это не баг и не грубая ошибка а особенность математики элементов в скаде. математика скорее всего касается работы на кручение (подобное обсуждение уже было на сравнение с микрофе о чем я писал выше). По идее надо просто решить еще более простой тест, где вообще все будет ясно. менять саму схему тут конечно можно, только качество оболочечных элементов это никак не прояснит.

Сообщение от ETCartman вы сравниваете две разные схемы - только и всего

Идентичные схемы ведь, и НДС тоже должно быть идентичным, разве нет?

[ETCartman]

Идентичные схемы ведь, и НДС тоже должно быть идентичным, разве нет?

схемы не идентичные. когда вы заменяете оболочеченые элементы на стержневые (по признаку внешней похожести на картинке) - это как голову бобра приставить к туловищу осла и потом анализировать свойства объекта. что то общее безусловно будет.

Сообщение от ETCartman это как голову бобра приставить к туловищу осла и потом анализировать свойства объекта

Двутавровую балку можно представить в виде схемы десятком различных способов. Всегда считал, что цифра M, полученная в простом стержне через ql^2/8 при делении на W, должна дать то же напряжение, что и Nx (если x сонаправлен с осью стержня, ессно) в оболочечной модели. Если даже эти вещи различаются, то толку-то от таких оболочек или подобной интерпретации МКЭ? Я сейчас это имею ввиду, говоря об "идентичных" схемах.

Сообщение от Ильнур Точное решение должно показать, что наличие кривизны от момента приводит к уменьшению Ncr.

Да к бабке не ходи. Достаточно взять СНиП по железкам и сравнить фи внецентренное с фи центральным.

Сообщение от Arikaikai Всегда считал, что цифра M, полученная в простом стержне через ql^2/8 при делении на W, должна дать то же напряжение, что и Nx (если x сонаправлен с осью стержня, ессно) в оболочечной модели.

Правильно считал.

Сообщение от ETCartman Физическая для расчета по деформированной схеме

Картман, а что деформации бывают только неупругими?

[ETCartman]

Сообщение от bahil Да к бабке не ходи. Достаточно взять СНиП по железкам и сравнить фи внецентренное с фи центральным.

СНиП по железкам как раз и считает эти фи по деформированной схеме (не только с моментом но и с нелинейной работой стали)
Речь шла о расчете на устойчивость по Эйлеру (что не одно и то же). Там моменты никак не влияют на результат.
По поводу M/W конечно я согласен что результаты должны быть близкими но опять же - причем тут линеаризованный расчет устойчивости? при нем все напряжения условны (как при модальном анализе), единственная величина которая всех волнует - это Кзапаса (которая показывает во сколько раз пропорционально должны увеличится все сжимающие силы чтобы идеализированная абсолютно линейная конструкция потеряла устойчивость).

Сообщение от ETCartman (не только с моментом но и с нелинейной работой стали)

с "моментом" - да. а вот с "нелинейной работой стали" - под большим сомнением.

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad с "моментом" - да. а вот с "нелинейной работой стали" - под большим сомнением.

ну это описано подробно в пособии по проектированию к снип. просто с моментом разницы не будет. так бы все и считали в ANSYS по Эйлеру безо всяких снипов. Учет влияния нелинейности материала на критическую силу тоже хорошо описан в немецком учебнике сопромата Пёшля (есть в dnl)
Для любого вида конструкций в данном случае расчет по Эйлеру работает только при большой гибкости (для которого формула для фи может быть получена напрямую из формулы Эйлера)

Сообщение от ETCartman ну это описано подробно в пособии по проектированию к снип.

я знаю, но результаты проверочных расчетов по деф. схеме не всегда это подтверждают. иногда по СНиП выходит не "в запас" даже с учетом развития пластических деформаций, иногда наоборот.
Предлагаю тестовый пример для учета изг. моментов к вычислению КЗУ консоли. Длина консоли 4,5м. Полное раскрепление из плоскости действия момента. На краю сжимающая сила 1 т и изгибающий момент 0,5тм. Момент приложен в плоскости стенки. Сечение - двутавр 30Ш1 по СТО АСЧМ. Схема стержневая.
Лира показала КЗУ:
- без учета момента 80,7
- с учетом момента 67,02

[ETCartman]

результаты расчета фи (с моментом) по СНиП это результаты для прямоугольной пластинки единичной ширины.с теоретической зрения очень простые (можете в экселе программку написать) и точные. все что касается реальных конструкций - то это все может быть очень разным - когда в запас а когда и нет. но в первых пунктах пособия рекомендуется считать (или по крайней мере проверять) по деформированной схеме с учетом упругопластичной работы стали.
PS
Дайте плз ссылку на описание в Лире - что там имеют в виду при расчете с учетом момента. Чтобы иметь физическое представление об этом термине.
И какую то схемку для вашего примера кроме вербального описания

ETCartman, да я сам бы хотел взглянуть на описание. Но справка крайне скупая:

Установленный флажок Учет моментов при вычислении форм потери устойчивости позволяет при обработке матрицы устойчивости учесть влияние моментов.

Схемка крайне простая

[ETCartman]

у меня нет Лиры (и даром тащемто не нужна) а не могли бы выложить текстовый файл - может в скаде пойдет. Потому что ни с моментом ни без момента близко не получается - вероятно что то не так понял. Как выше говорилось что без момента вроде бы должно быть то же что и классическая устойчивость по Эйлеру (которая тут по формуле считается). Вопрос как они это на самом деле интерпретировали.
вот тут нашел http://forum.lavteam.net/lofiversion...12747-100.html

1) Если указанная выше галочка не активизирована, то призводится классический расчет устойчивости по Эилеру, когда при составлении матрицы жесткости учитываются только продольные усилия в стержнях и мембранные в пластинах. 2) Если активизирована галочка учет моментов, то производится расчет устойчивости с учетом изгибно-крутильных форм, когда при составлении матрицы жесткости учитываются все усилия. В нескольких импортных комплексах с которыми мне приходилось встречаться варианта расчета устойчивости только по продольным (мембранным) усилиям просто не предлагалось. У них само собой разумеется, что устойчивость рассматривается от всех компонентов усилий

Опять же непонятно - какие могут быть изгибно крутильные формы если вы полностью раскрепили (?) как вы пишете элемент.
Хотя в целом изгибнокрутильные формы - вещь понятная (есть например в справочнике Клейн-Рекач по устойчивости)

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman Это решение вполне точное в рамках Эйлеровой задачи....

Почему Вы все время представляете себе расчет на устойчивость в вычислительных средствах как примитивный? Эйлерово решение, как Вы знаете, с точки зрения механики очень упрощенное, и изящное с точки зрения математики. И собственно является твердой базой. Но разработчики программ не ставят же задачу базироваться на изящной математике, а стремятся обеспечить приемлемую точность для данного класса задач во всем мыслимом диапазоне исходных. Поэтому я например даже не сомневаюсь, что устойчивость систем в приличных КЭ программах решается в более точной постановке, чем по Эйлеру.

Сообщение от ETCartman Это вообще редкий случай что человк берет Вольмира и начинает рассматривать решение под микроскопом.

Откуда Вы знаете, что я сейчас читаю Вольмира? К теме кстати больше подходит Пановко-Горбунова, там например есть решение задачи устойчивости с парой сил на конце Эйлерова стержня.

[ETCartman]

Сообщение от Ильнур Почему Вы все время представляете себе расчет на устойчивость в вычислительных средствах как примитивный? Эйлерово решение, как Вы знаете, с точки зрения механики очень упрощенное, и изящное с точки зрения математики. И собственно является твердой базой. Но разработчики программ не ставят же задачу базироваться на изящной математике, а стремятся обеспечить приемлемую точность для данного класса задач во всем мыслимом диапазоне исходных. Поэтому я например даже не сомневаюсь, что устойчивость систем в приличных КЭ программах решается в более точной постановке, чем по Эйлеру..

Я не знаю как ответить. Я не отношусь к результатам расчета в программах как к черному ящику и мне также не нужно никаких дополнительный толкований к тем, может быть и не идеальным, но достаточно связным знаниям которые я получил в вузе. Для стержневых элементов я писал МКЭ программы сам, для оболочечных нет- хотя там в принципе все то же самое по сути. Много ковырялся с элементами в классических МКЭ программах типа ANSYS. Эйлерово решение - это эйлерово решение, практически оно верно для гибких элементов. Это отражено в снипе стальные конструкции, где если вы возьмете формулу для фи при большой гибкости и поделите результат на 1.3 то получите то же что и по Эйлеру. Для деревяшек - аналогично (только модуль Юнга для первой группы, т.е для расчета по деформированной схеме, там отличается от того что по второй). Для негибких элементов расчет по Эйлеру не работает. В этом случае только расчетную длину условно определяют по Эйлеру. Там изящного решения быть не может - только полноценный расчет по деформированной схеме с обоими нелинейностями. Почему с обоими? Потому что геометрическая - суть тот же Эйлер и ничего нового не даст (что вы можете например понять из анализа формулы которую я вам приводил выше). так собственно везде = в американских нормах очень подобная система. С тем отличием что их проще понять чем СНипы - они ближе притянуты к сопромату. Поэтому когда я читаю "устойчивость с учетом моментов" мне дико интересно что это значит. Значит это скорее всего изгибно-крутильную форму, учет секториальных характеристик. Но причем тут моменты? Какие моменты? Производители софта любят нагонять таинственности использую нестандартную терминологию. Потому что большинство пользователей стандартную все равно не понимает, а к программному средству относится как к некоему фетишу. Каждый раз когда какие нибудь лировцы или скадовцы выпускают новую книгу - толпы бросаются читать ее, как откровение пророка. Я не понимаю такой подход. Лучше бы бросились читать например: Рабиновича (строймех), Александрова-Пешля (сопромат), Морозова (ansys и теория мкэ где вручную разбираются примеры), Натансона (краткий курс высшей математики - ключ к пониманию всего что выше). Я конечно не против маркетинга программных средств. Вообще говоря софтверные фирмы тратят на маркетинг примерно в 10 раз больше денег чем на программирование. Ну и ладно. Превращение товара в религиозный культ - тоже считается верхом достижения в этом деле. Я не хочу особо изображать умника но готов подискутировать на языке сложившихся терминов и конкретных формул. Просто там отсылы к каким то авторитетам или фетишам в данном случае я не понимаю.
Разработка программ не то же самое что наука (даже если сами разработчики ей когда то и занимались). Никаких новых методов они не изобретают, ничего нового не создают. Наука это дорого и трудно и никто (народ) не оценит этого. Ладно бы если бы они все существующие активно внедряли - но например для отечественных и это непосильная задача. Поэтому говорить о всяких скадах и прочих лирах как о передовом крае науки - даже не смешно если честно.
Реально за последние 20 лет качество анализа конструкций в постсовке упало в разы, материалоемкость увеличилась а надежность снизилась. И это не смотря на успехи производителей вычислительных средств и средств разработки.
Зато производители софта успешно пролоббировали успехи на бюрократическим фронте - типа бессмысленных пунктов о сертифицированности (кстати не по iSO которое действительно имеет смысл) и о "коррекции модуля упругости для учета нелинейности". Последний пункт наверно привел бы в ступор большую часть даже рядовых инженеров еще в конце 80х которые прекрасно понимали что никакая коррекция чего то в линейном расчете - нелинейностью близко не является. Они то бедолаги корпели над нелинейными программками (для озу в несколько Кб) и не знали что все так просто!
Чем хороша конкретно данная тема - тем что выяснятеся что любимый массами скад даже простую задачу устойчивости посчитать верно не может! Даже оболочками (объемные в скаде нормально заработают наверно лет через 300). Это называется - приехали.
данная тема - весьма пользительная. человек берет старый справочник и поверяет все сам. хотелось бы с ним разобраться чего там не так. на данном этапе проверка лировских фич. я запросил выше некоторые подробности по тесту.

Сообщение от ETCartman Я не знаю как ответить.

Да и не отвечай. Что воду в ступе толочь?
Offtop: Сторож! Пришёл бы ты, да и разогнал бы всех.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ...Эйлерово решение - это эйлерово решение, практически оно верно для гибких элементов.... Для негибких элементов расчет по Эйлеру не работает. ...

Из этих азбучных истин вывод-то должен быть только один - раз программа для ЛЮБЫХ (гибких, негибких) элементов, то и решение должно быть универсальное. Методов же множество.
palexxvlad

Схемка крайне простая

А в какой плоскости действует момент - в плоскости наибольшей жесткости?

Сообщение от palexxvlad Схема стержневая. Лира показала КЗУ: - без учета момента 80,7 - с учетом момента 67,02

Прошу прощения, что-то я напутал на ночь глядя.
Правильно будет так:
- без учета момента 290,24
- с учетом момента 161,41

Сообщение от Ильнур А в какой плоскости действует момент - в плоскости наибольшей жесткости?

Да, в плоскости большей жесткости.

Сообщение от ETCartman Опять же непонятно - какие могут быть изгибно крутильные формы если вы полностью раскрепили (?) как вы пишете элемент.

Так я раскрепил только ось стержня от горизонталього перемещения из плоскости действия момента. Изгибно-крутильных(в данном случае правильнее просто крутильных) форм, в таком случае будет хоть отбавляй. Спасибо, ETCartman, я постепенно начинаю понимать, что такое учет моментов в лировских терминах. Действительно, речь идет о "правильной" матрице устойчивости.

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad ... речь идет о "правильной" матрице устойчивости.

Можно поподробнее о "правильности"?
СКАД выдает КЗУ=290,1.
А истинное упругое КЗУ, я так понимаю, 161,41.

Сообщение от Ильнур Можно поподробнее о "правильности"?

Так вроде ETCartman, дал источник где подробно об этом ожно посмотреть

Сообщение от ETCartman Хотя в целом изгибнокрутильные формы - вещь понятная (есть например в справочнике Клейн-Рекач по устойчивости)

Тот, что здесь в dnl - параграф 20, стр. 105

Сообщение от Ильнур А истинное упругое КЗУ, я так понимаю, 161,41.

К сожалению - нет. Проверил в ANSYS, см. картинку. Лира насчитала КЗУ в 2 раза больший.

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad ... Проверил в ANSYS, см. картинку. Лира насчитала КЗУ в 2 раза больший.

В Ансис с моментной нагрузкой? А без - примерно так же, т.е.~80?
Т.е. крутильная форма обусловлена моментной нагрузкой?

Сообщение от Ильнур В Ансис с моментной нагрузкой?

Да с моментом.

Сообщение от Ильнур А без - примерно так же, т.е.~80?

Нет, без момента та же крутильная форма, но КЗУ=124,7. На консольной форме ANSYS показал КЗУ=265,63

Сообщение от Ильнур Т.е. крутильная форма обусловлена моментной нагрузкой?

Да нет же, нагрузка не должна определять форму потери устойчивости стержня открытого профиля. Просто СКАД считает КЗУ по "брусковой" теории устойчивости. В этом вся неточность с определением КЗУ в СКАДе.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Да нет же, нагрузка не должна определять форму потери устойчивости стержня открытого профиля.

а как же пфи

Сообщение от efwl а как же пфи

какое именно пфи?

[efwl]

Сообщение от palexxvlad какое именно пфи?

что значит- какое пфи? поперечной нагрузкой загрузите стержень и получите изгибно-крутильную форму потери устойчивости

а-а, Вы про ПФИ. А что с ним не так? все то же самое, что с внецентренно сжатой консолью. Уравнивание теорий устойчивости бруска и тонкостенного стержня открытого профиля ничего полезного, в данном случае, дать не может. СКАД не для таких расчетов.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad а-а, Вы про ПФИ.

да

Сообщение от Ильнур:
Т.е. крутильная форма обусловлена моментной нагрузкой?
palexxvlad: Да нет же, нагрузка не должна определять форму потери устойчивости стержня открытого профиля.

Сообщение от efwl поперечной нагрузкой загрузите стержень и получите изгибно-крутильную форму потери устойчивости

а при центральном сжатии изгибная

разве не так?

Сообщение от efwl palexxvlad: Да нет же, нагрузка не должна определять форму потери устойчивости стержня открытого профиля.

efwl, говоря это я имел в виду только конкретную форму потери устойчивости, а не обобщал все виды и формы потери устойчивости в одну.

Сообщение от efwl а при центральном сжатии изгибная разве не так?

не всегда так. может быть и крутильной и местной. все зависит от формы сечения стержня.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad efwl, говоря это я имел в виду только конкретную форму потери устойчивости,

не понял- уточните пожалуйста, что вы имеете в виду

Сообщение от palexxvlad не всегда так, все зависит от формы сечения стержня.

зачем усложнять- у вас пластина, а не швеллер

Сообщение от efwl не понял- уточните пожалуйста, что вы имеете в виду

имелась в виду только 1-я крутильная форма потери устойчивости двутавра из моего примера в #77

Сообщение от efwl зачем усложнять- у вас пластина, а не швеллер

какая такая пластина? у нас двутавр

[ETCartman]

Сообщение от Ильнур Можно поподробнее о "правильности"? СКАД выдает КЗУ=290,1. А истинное упругое КЗУ, я так понимаю, 161,41.

290 - это по классической изгибной схеме (может быть посчитано по формуле Ncr=Pi()^2*E*J/(2*L)^2 для 30Ш1
Это "истинное" и есть если считать в классической стержневой постановке и без стесненного кручения (свободное нормальных напряжений сжатия в стержне вообще не дает и на устойчивость не влияет). Тут на счет истинности - неистинности следует отметить что при определении расчетной длины для последующего расчета по СНиП (расчетная длина определяется по формуле Lef=Pi()*(EJ/KЗУ*N)^0.5
именно эту форму и надо принимать во внимание, а никакую не крутильную. Просто так методика разработана, она не для произвольных конструкций вообще а только с раскрепленными полками (правило КМщика номер 1 звучит как "сжатую полку - крепи").
То что меньшее значение - скорее всего с учетом изгибно крутильной. Конечно такая форма реально тоже может быть. Потом посчитаю в ANSYS. кстати в ANSYS чтобы получить такую форму балочным элементом - надо включать отдельно опцию стесненного кручения. По умолчанию без нее. Должно получиться то же самое (скорее всего тут напортачили с ансисом).
По СНиП инженерному расчету (с учетом фи с моментом получается порядка 29 для ст3) В программе такое можно получить только при тех же условиях при которых методика СНиП выведена. То есть как минимум - учет пластики и геом нелинейности и соотв. закреплений
Но это не Эйлер и близко к нему не лежит, так что за пределами дискуссии.
таким образом учет моментов в лире на проверку оказывается всего лишь учетом дополнительной степени свободы стержневого элемента (warping) по теории Власова. Такие элементы есть в микрофешной Статике и есть в бесплатной программе wolsink framework в 3д По существу они занимают промежуточное место по точности между стержневыми и оболочечными.
В общем случае это более точный подход и хорошо что Лира его учитывает и в том числе есть опция расчета на устойчивость с ним.
Конечно применять ее нужно там где нужно и по назначению. А не всегда и везде на основании того что это "истина".

[efwl]

palexxvlad: Да нет же, нагрузка не должна определять форму потери устойчивости стержня открытого профиля.

вы тут общее правило выводите

Сообщение от palexxvlad имелась в виду только 1-я крутильная форма потери устойчивости двутавра из моего примера в #77

а теперь выходит- частный случай

efwl, я давно понял - Вы любите за слова цепляться . Да, имелся в виду именно частный и конкретный случай. И это общее правило для всего многообразия подобных случаев.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad efwl, я давно понял - Вы любите за слова цепляться

формулировали бы точнее, а то любите общие правила выводить

Offtop: efwl, каюсь, виноват, не гневайтесь

[ZVV]

palexxvlad, так какой же вывод можно сделать на основе Ваших расчетов стержневых моделей начиная с п. 67 ? Целью было определить, что из себя представляет функция "учет влияния изгибающих моментов при вычислении КЗУ" в ЛИРЕ ?
Если вывод такой :

Сообщение от ETCartman таким образом учет моментов в лире на проверку оказывается всего лишь учетом дополнительной степени свободы стержневого элемента (warping) по теории Власова.

, то не понятно, как неучет этой функции (опции) может влиять на точность при вычислении КЗУ на оболочечной модели в SCADе.

Сообщение от ZVV то не понятно, как неучет этой функции (опции) может влиять на точность при вычислении КЗУ на оболочечной модели в SCADе.

как я понимаю, все дело в учете программой третьего уравнения, см. картинку. при этом не важно, стержни или оболочки в модели.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad как я понимаю, все дело в учете программой третьего уравнения, см. картинку. при этом не важно, стержни или оболочки в модели.

Если по простому, разница значений КЗУ между в SCADом и ЛИРА связана с несовершенством (особенностью) алгоритма вычисления КЗУ? А если объемными КЭ задать двутавровую балку?

Сообщение от ZVV А если объемными КЭ задать двутавровую балку?

В скаде получите те же грабли

[ETCartman]

Сообщение от ZVV Если по простому, разница значений КЗУ между в SCADом и ЛИРА связана с несовершенством (особенностью) алгоритма вычисления КЗУ? А если объемными КЭ задать двутавровую балку?

я думаю что разница в реализации КЭ оболочек в строительных программах. Выходит что в классических типа ANSYS устойчивость считается "с моментом" - о чем там правда не пишут, так как изначально оперируют классическим элементом где этот фактор учитывается верно.
Объемными (в один слой по толщине) по нормальному должно выйти то же что и оболочками. В строительных объемные реализованы криво. Если вам жизненно важен данный класс задач (то есть вы много делаете нестандартки и вам надо анализировать конструкции как есть) то можете попробовать этот пакет (написанный кстати харьковчанином по моему). В принципе это такая примитивная оболочка под calculiX
Конечно ANSYS тоже подойдет.

Сообщение от ETCartman я думаю что разница в реализации КЭ оболочек в строительных программах

ETCartman, в СКАДе и в Лире, в которой выполнялись здешние тесты, абсолютно одинаковые линейные элементы оболочек и стержней. Нет ни стержней с 7-ю степенями свободы, ни оболочек с 6-ю. Получается, дело лишь в программной реализации задачи устойчивости.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ...именно эту форму и надо принимать во внимание, а никакую не крутильную. Просто так методика разработана, она не для произвольных конструкций вообще а только с раскрепленными полками (правило КМщика номер 1 звучит как "сжатую полку - крепи")...

Если в элементе кроме продольных сил имеются изгибающие моменты, то правило КМщика N1 - проверь элемент как сжато-изибаемый. При этом будет рассмотрена и крутильная форма и частота раскреплений будет учтена.

таким образом учет моментов в лире на проверку оказывается всего лишь учетом дополнительной степени свободы стержневого элемента (warping) по теории Власова.

А как с кнопкой "с моментами/без момента для оболочек в Лире?

что из себя представляет функция "учет влияния изгибающих моментов

все дело в учете программой третьего уравнения, см. картинку

Т.е. дело не в изгибающем моменте, а в крутящем моменте?
А не проверить ли уже почти готовые выводы на толстостенной трубе?

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad ETCartman, в СКАДе и в Лире, в которой выполнялись здешние тесты, абсолютно одинаковые линейные элементы оболочек и стержней. .

Ну вот в соседней ветке тест где вроде выясняется что не одинаковые. Галочка может и делать их неодинаковыми по крайней мере при формировании матрицы жесткости для расчета на устойчивость. Да - речь таки не о крутящих моментах даже а о крутильной жесткости.

Получается, дело лишь в программной реализации задачи устойчивости.

Программная реализация - это поиск собственных значений матрицы. Если матрица одинаковая - то результат не может быть разным. Это как сказать что 1+1 может быть в ряде случае равно и 3-м А матрица аккумулирует как раз жесткостные характеристики (и никакие не моменты).

Сообщение от Ильнур А не проверить ли уже почти готовые выводы на толстостенной трубе?

Почему нет? Давайте проверим.

Сообщение от ETCartman Программная реализация - это поиск собственных значений матрицы.

Так можно подумать, что процесс и предпосылки формирования матрицы жесткости это не составляющая программной реализации. Или я снова Вас не понимаю?

[efwl]

Сообщение от Ильнур Если в элементе кроме продольных сил имеются изгибающие моменты, то правило КМщика N1 - проверь элемент как сжато-изибаемый. При этом будет рассмотрена и крутильная форма и частота раскреплений будет учтена.

а у palexxvlad-a получается, что и для центрально сжатого двутавра нужно крутильную форму учитывать

efwl, это не у меня получается, это следует из уравнений поведения тонкостенных стержней. Да эта форма не подходит для определения расчетной длины, но она вполне может существовать при заданных ГУ. А учиывать ее или нет, вопрос места, времени и обстоятельств. Я не призывал ее обязательно учитывать, это была лишь иллюстрация более точного решения задачи устойчивости. Без учета такого рода уточнения, решение задачи устойчивости стержня при поперечном изгибе мало чему пригодно.

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad Так можно подумать, что процесс и предпосылки формирования матрицы жесткости это не составляющая программной реализации. Или я снова Вас не понимаю?

составляющая конечно. а что в вашем примере дает лира с моментом когда приложена только осевая сила? или когда только момент?

[efwl]

Сообщение от palexxvlad это не у меня получается,

Сообщение от palexxvlad Без учета такого рода уточнения, решение задачи устойчивости стержня при поперечном изгибе мало чему пригодно.

двутавр у вас центрально сжат

Сообщение от palexxvlad Я не призывал ее обязательно учитывать,

вот и снип не призывает, но кзу у вас ниже получился- отсюда и вопросы, а вы говорите- за слова цепляюсь

Сообщение от ETCartman а что в вашем примере дает лира с моментом когда приложена только осевая сила? или когда только момент?

Я тут эту консольку на Лире САПР 2013 погонял с одновременной проверкой в ANSYS на стержневой и оболочечной моделях. Стало очевидно, что разработчики лиры, для стержней, упразднили вообще возможность расчета на устойчивость "без учета моментов". Галка не работает при расчете этой консоли. Что само по себе странно. Как теперь определять расчетные длины? Ранее я считал эту консоль на рабочей Лире 9,6. Там фича с "учетом моментов" функчционирует и для стержней и для оболочек. Так вот какие результаты у меня получились.
1) ЛираСАПР2013 (стержни):
-приложена только продольная сила - КЗУ=161,41
-приложена продольная и момент по условию - КЗУ=161,41
-приложен только изгибающий момент - КЗУ="не существует форм потери устойчивости"
2) ANSYS (стержни с характеристиками по умолчанию, по-моему BEAM185)
-приложена только продольная сила - КЗУ=128,44 ( форма потери устойчивости крутильная)
-приложена продольная и момент по условию - КЗУ=89,57 ( форма потери устойчивости крутильная)
-приложен только изгибающий момент - КЗУ=162,82( форма потери устойчивости крутильная)
3) ANSYS (8-ми узловые оболочки с характеристиками по умолчанию)
-приложена только продольная сила - КЗУ=155 ( форма потери устойчивости крутильная)
-приложена продольная и момент по условию - КЗУ=85,27 ( форма потери устойчивости крутильная)
-приложен только изгибающий момент - КЗУ=257,15 ( форма потери устойчивости сжатой полки местная)

Сообщение от efwl двутавр у вас центрально сжат

И что из этого следует?

Сообщение от efwl от и снип не призывает, но кзу у вас ниже получился- отсюда и вопросы, а вы говорите- за слова цепляюсь

Есть авторитетное мнение разработчика по поводу неучета влияния формы сечения на вычисленные в СНиПе фи при центральном сжатии http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=884141&postcount=744 http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=884556&postcount=749. Вобщем - это СНиПовский косяк, который в актуализированном СП постарались "залатать", переписав еврокодовские кривые устойчивости.

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad 1) ЛираСАПР2013 (стержни): -приложена только продольная сила - КЗУ=161,41 -приложена продольная и момент по условию - КЗУ=161,41 -приложен только изгибающий момент - КЗУ="не существует форм потери устойчивости"

или я что то не понял или у вас результаты варьируют в каждом посте. а теперь и галки не существует.

Прошу прощения, что-то я напутал на ночь глядя. Правильно будет так: - без учета момента 290,24 - с учетом момента 161,41

Вообще 290 получается тупо по формуле Эйлера и сомнений не вызывает (как изгибная форма).
С учетом момента - с учетом крутильной формы
А в СП действительно поменяли фи без момента - с учетом формы. Раньше учет формы предполагался коэффициентами условий работы.
Но начальная погибь дожна быть ибо без нее нельзя. Поскольку все это передрано с еврокода то и теорию надо смотреть для еврокода
Во вложении файл опенофис с макросами

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Цитата: Сообщение от efwl двутавр у вас центрально сжат И что из этого следует?

как проектировать центрально сжатый двутавр собираетесь- ваши предложения?

Сообщение от palexxvlad Вобщем - это СНиПовский косяк, который в актуализированном СП постарались "залатать", переписав еврокодовские кривые устойчивости.

а вы сравнивали результаты расчета по снип и по сп?

[Ильнур]

Сообщение от efwl как проектировать центрально сжатый двутавр собираетесь- ваши предложения?

ETCartman предлагает правило раскрепления сжатых полок.
Я предлагаю для центрально-сжатых колонн игнорировать крутильную форму - при расчете реальной колонны (с конкретными R) крутильная форма не даст больше напряжений, чем при изгибной.

[efwl]

Сообщение от Ильнур ETCartman предлагает правило раскрепления сжатых полок.

связи не всегда ставятся по полкам двутавров, часто используется закрепление в центре стенки, аналогичное тому, что
применил palexxvlad в своей расчетной схеме

Сообщение от Ильнур крутильная форма не даст больше напряжений, чем при изгибной.

если определять расчетную длину по первой крутильной форме то соотв. и напряжения увеличатся в проверке на устойчивость

[Ильнур]

Сообщение от efwl связи не всегда ставятся по полкам двутавров, часто используется закрепление в центре стенки, аналогичное тому, что применил palexxvlad в своей расчетной схеме

И я об этом - полки колонн никогда не раскрепляют.

Сообщение от efwl если определять расчетную длину по первой крутильной форме то соотв. и напряжения увеличатся в проверке на устойчивость

Расчетную длину при игнорировании крутильной формы надо определять классически, для изгибной формы.
Я о том, что для колонны не крутильная является опасной.
palexxvlad

не проверить ли уже почти готовые выводы на толстостенной трубе? Почему нет? Давайте проверим.

Вот в СКАДе одним стержнем: стойка из трубы 102х8 сталь, внизу полное защемление, вверху полная свобода, высота 3 м, наверху N=1 тн, М=0,5 тм. Результат что с М,что без М естественно равен Эйлеровскому: КЗУ=15,39.
В трубе априори нет кручений, можно сравнить "с М" и "без М".

Сообщение от ETCartman или я что то не понял или у вас результаты варьируют в каждом посте. а теперь и галки не существует.

ничего не варьируется.

Сообщение от ETCartman Прошу прощения, что-то я напутал на ночь глядя. Правильно будет так: - без учета момента 290,24 - с учетом момента 161,41

здесь я проверял как работает галка "учет моментов при вычислении форм потери устойчивости", а в #106 я проверял влияет ли приложение изгибающего момента к консоли на КЗУ системы с включенной галкой "учет моментов при вычислении форм потери устойчивости".
Вывод - изгибающие моменты, ЛираСАПР не берет в учет, при формировании матрицы устойчивости. И да, ЛираСАПР не реагирует на включение/выключении опции "учет моментов при вычислении форм потери устойчивости" на этом примере. Лира 9,6 - реагирует. Пишу письмо разработчикам.

Сообщение от ETCartman С учетом момента - с учетом крутильной формы

Да, только не с учетом изгибающего момента, приложенного к концу консоли, а с учетом включенной опции в настройках расчета на устойчивость. В таком случае при центральном сжатии первой будет крутильная форма, а не изгибная. Иначе путаница в понятиях получается.

Сообщение от ETCartman Раньше учет формы предполагался коэффициентами условий работы.

Первый раз об этом слышу. Получается, при расчете внецентренно сжатых стержней, влияние формы сечений учитывается дважды. Глупость какая-то выходит.

Сообщение от efwl как проектировать центрально сжатый двутавр собираетесь- ваши предложения?

Ильнур уже все сказал, но я по-своему отвечу. Проектировать буду обычно, но пристально следя за тем, чтобы концы стержня, или одна из полок, были надежно закреплены от поворота вокруг продольной оси стержня.

Сообщение от efwl а вы сравнивали результаты расчета по снип и по сп?

Сравнивал на какой-то стойке. По СП к-т использования выходил значительно больше, чем по СНиП.

Сообщение от efwl если определять расчетную длину по первой крутильной форме то соотв. и напряжения увеличатся в проверке на устойчивость

Нет никакой расчетной длины в крутильной форме, т.к. нет изгиба стержня по синусоиде. Возможно есть какой-то расчетный угол закручивания , но к какой проверке СНиП его применить - ума не приложу

[efwl]

Сообщение от Ильнур Расчетную длину при игнорировании крутильной формы надо определять классически, для изгибной формы. Я о том, что для колонны не крутильная является опасной.

а с этим как быть:

Сообщение от palexxvlad Вобщем - это СНиПовский косяк, который в актуализированном СП постарались "залатать", переписав еврокодовские кривые устойчивости.

да и результаты которые получил palexxvlad с заниженным кзу для центрально сжатого двутавра

я думаю, что он предложит как внедрить это в проверку устойчивости

а вообще согласен с вами- продолжаем проектировать по снипу

Сообщение от efwl я думаю, что он предложит как внедрить это в проверку устойчивости

Вы нарочно прикалываетесь? Еще раз повторюсь, это лишь иллюстрация того, как неучет свободного/стесненного кручения в матрице устойчивости ведет к неправильному вычислению КЗУ системы при проверке устойчивости ПФИ.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Нет никакой расчетной длины в крутильной форме, т.к. нет изгиба стержня по синусоиде.

расчетная длина характеризует изменение критической силы, а синусоиды- дело десятое, кстати угол закручивания наверное тоже по синусоиде изменяется, но соглашусь с вот этим:

Сообщение от Ильнур крутильная форма не даст больше напряжений, чем при изгибной.

но кроме крутильной, есть еще изгибно-крутильная, при которой у вас кзу так же получится меньше (для центрально сжатого двутавра)
и вроде синусоида такая же, а критическая сила- меньше

Сообщение от palexxvlad Еще раз повторюсь, это лишь иллюстрация того, как неучет свободного/стесненного кручения в матрице устойчивости ведет к неправильному вычислению КЗУ системы при проверке устойчивости ПФИ.

Сообщение от palexxvlad Возможно есть какой-то расчетный угол закручивания , но к какой проверке СНиП его применить - ума не приложу

но как-то же вы собираетесь учитывать правильно, с вашей точки зрения, вычисленный кзу. Куда его пристраивать этот ваш правильный кзу, что с ним делать-то?

P.s palexxvlad: Проектировать буду обычно, но пристально следя за тем, чтобы концы стержня, или одна из полок, были надежно закреплены от поворота вокруг продольной оси стержня.

хотелось бы посмотреть на техническое решение

Сообщение от efwl но кроме крутильной, есть еще изгибно-крутильная, при которой у вас кзу так же получится меньше (для центрально сжатого двутавра)

откуда может взяться изгибно-крутильная форма при совпадении центра изгиба с центром тяжести?

Сообщение от efwl но как-то же вы собираетесь учитывать правильно, с вашей точки зрения, вычисленный кзу. Куда его пристраивать этот ваш правильный кзу, что с ним делать-то?

efwl, ну что за упертость? Я в практике ни разу не встречал стоек с возможностью полной свободы вращения одного из концов вокруг продольной оси стержня. На стойке сверху всегда или раскрепленная балка или ферма.
Хотя нет, встречал Как-то пришли ко мне с рекламным щитом, который болтался закручиваясь вокруг оси стойки. Так там двутавр в качестве опоры был принят кем-то. Посоветовал им превратить двутавр в короб наварив пластинки. Больше ничего подобного не встречал.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad откуда может взяться изгибно-крутильная форма при совпадении центра изгиба с центром тяжести?

да ведь и я о том же, но в вашей расчетной схеме если снять закрепление перемещений в плоск. наименьшей жесткости наверняка появится
и тогда, в том числе и для изгибной составляющей этой формы критич сила будет меньше

Сообщение от palexxvlad efwl, ну что за упертость? Я в практике ни разу не встречал стоек с возможностью полной свободы вращения одного из концов вокруг продольной оси стержня. На стойке сверху всегда или раскрепленная балка или ферма.

да причем тут упертость- мы вашу расч. схему обсуждаем, но теперь я понимаю, что вы не знаете куда бы "приделать" этот "правильно" посчитанный кзу
я вам четко сформулировал вопрос: что делать с вашим кзу- а вы мне упертость

palexxvlad: Я в практике ни разу не встречал стоек с возможностью полной свободы вращения одного из концов вокруг продольной оси стержня. На стойке сверху всегда или раскрепленная балка или ферма.

узлы крепления должны воспринимать этот момент

Сообщение от efwl да ведь и я о том же, но в вашей расчетной схеме если снять закрепление перемещений в плоск. наименьшей жесткости наверняка появится

не появится! только изгибная или только крутильная

Сообщение от efwl да причем тут упертость

при том, что я Вам 2 раза уж повторил, для чего я определял этот КЗУ. Вы спрашиваете, " что с ним делать?" - Да ничего с ним не делать! Не будет такой формы потери устойчивости в реальных конструкциях. А если уж и будет у какой-то стойки тенденция сначала скрутится, а затем изогнуться, то ничего страшного и в этом случае не произойдет. Длина стойки будет неизменной, бокового выгиба не будет, напряжения от кручения могут превысить предел упругости только в периферийной фибре сечения. 99% сечения при этом останется рабочим. Но чтобы и этого не допустить, я предлагаю конструктивно "следить" за достаточной жесткостью заделок, вокруг продольной оси, по краям стержня. В каждом конкретном случае это будет индивидуальное техническое решение.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad не появится! только изгибная или только крутильная

да вы правы, но это частный случай, приложите небольшую поперечную силу и получите изгибно-крутильную

Сообщение от palexxvlad при том, что я Вам 2 раза уж повторил, для чего я определял этот КЗУ. Вы спрашиваете, " что с ним делать?" - Да ничего с ним не делать! Не будет такой формы потери устойчивости в реальных конструкциях.

а как же это утверждение про косяк в снипе

Сообщение от palexxvlad Есть авторитетное мнение разработчика по поводу неучета влияния формы сечения на вычисленные в СНиПе фи при центральном сжатии http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=884141&postcount=744 http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=884556&postcount=749. Вобщем - это СНиПовский косяк, который в актуализированном СП постарались "залатать", переписав еврокодовские кривые устойчивости.

Сообщение от efwl а как же это утверждение про косяк в снипе

Возможно, это утверждение не совсем здесь по теме. Точно не знаю. Но, вобщем и целом, косяк это однозначный. Не нужно семи пядей во лбу иметь чтобы это понять хотя бы по аналогии с расчетом сжато-изгибаемых элементов по СНиП, где крутильные и изгибно-крутильные формы также учитываются.

[efwl]

ясно

Сообщение от Ильнур Вот в СКАДе одним стержнем: стойка из трубы 102х8 сталь, внизу полное защемление, вверху полная свобода, высота 3 м, наверху N=1 тн, М=0,5 тм. Результат что с М,что без М естественно равен Эйлеровскому: КЗУ=15,39. В трубе априори нет кручений, можно сравнить "с М" и "без М".

Мои результаты:
ЛираСАПР2013 - КЗУ=15,13 с учетом и без учета момента
Лира9.6 - КЗУ=15,13 без учета момента, КЗУ=14,85 с учетом момента
ANSYS(стержни) - КЗУ=15,076 без учета момента, КЗУ=14,78 с учетом момента

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad Мои результаты: ЛираСАПР2013 - КЗУ=15,13 с учетом и без учета момента Лира9.6 - КЗУ=15,13 без учета момента, КЗУ=14,85 с учетом момента ANSYS(стержни) - КЗУ=15,076 без учета момента, КЗУ=14,78 с учетом момента

Ну вот, изгибающий момент что-то превносит. И возможно не через кручение.

Сообщение от Ильнур Ну вот, изгибающий момент что-то превносит. И возможно не через кручение.

Однозначно привносит, это было видно еще на тесте с двутавром. Но форма потери устойчивости от этого не меняется.

[efwl]

Сообщение от Ильнур Ну вот, изгибающий момент что-то превносит. И возможно не через кручение.

можно было бы в схеме palexxvlad-а с двутавром, вместе с перемещениями в пл наименьшей жесткости запретить угловой поворот

и увеличить момент в несколько шагов

palexxvlad: Но форма потери устойчивости от этого не меняется.

сами же писали выше крутильная переходит в изгибно-крутильную

Сообщение от efwl сами же писали выше крутильная переходит в изгибно-крутильную

где я такое написал???

[efwl]

Сообщение от palexxvlad где я такое написал???

ну без учета момента- у вас центрально сжатый (я про ansys)

Сообщение от efwl ну без учета момента- у вас центрально сжатый (я про ansys)

где???

[efwl]

Сообщение от palexxvlad где???

что где?

Offtop:

Сообщение от efwl что где?

Вот и поговорили. Какой ответ такой и вопрос

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Вот и поговорили. Какой ответ такой и вопрос

в ansys-е вы как момент учитываете/не учитываете?

Сообщение от efwl в ansys-е вы как момент учитываете/не учитываете?

просто. прикладываю или удаляю нагрузку.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad просто. прикладываю или удаляю нагрузку.

я так и думал

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad ...форма потери устойчивости от этого не меняется.

Если в трубе не действуют моменты от свободного и/или стесненное кручения, а стержень задан с толстостенным профилем, то как произошел учет влияния изгибающего момента? Через седьмую степень свободы? Тем более форма не меняется...
Думается, все просто - кнопка "учет момента" в Лире включает в энергетический "баланс" работу доп. усилий в элементах от внешних моментов, а не только от продольных. А Ансис видимо реагирует на момент по умолчанию, т.к. априори ведет расчет по более точной теории.

Скорее всего все так и есть. Разница между ANSYS и Лирой в том, что Лира считает открытые профиля с учётом жёсткости стержня при свободном кручении, а ANSYS еще и с учётом стесненного.

[Андрей321]

Здравствуйте, сейчас я задаюсь ручным расчетом критической силы, для прокатной балки.
И так как автор темы я считаю по книжке Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней., И в формуле 318 (страница 186), значение коэффициента К (большая буква), я не знаю откуда его взять. На странице 130, под 195 формуле является расшифровка K = d * t (в кубе) 1/3, но это для прямоугольника, а для прокатной балки я не могу этого найти. Это момент инерции при кручении?

Еще один вопрос, а эти ручные расчеты не учитывают собственный вес?

[Ильнур]

К - постоянная кручения. Для двутавра примерно равна сумме К отдельных прямоугольников.
Характеризирует геометрию сечения в смысле сдвига при кручении.

эти ручные расчеты не учитывают собственный вес?

А Вы сами как думаете? Вы же на базе высшей математики аналитически исследуете потерю устойчивости плоской формы изгиба, уж наверно в этом-то должны сориентироваться...

[Андрей321]

Сообщение от Ильнур К - постоянная кручения. Для двутавра примерно равна сумме К отдельных прямоугольников. Характеризирует геометрию сечения в смысле сдвига при кручении. А Вы сами как думаете? Вы же на базе высшей математики аналитически исследуете потерю устойчивости плоской формы изгиба, уж наверно в этом-то должны сориентироваться...

Относительно К, то это не момент инерции при кручение? В СНиП II-23-81 Таблица 82 на 82 странице, это не оно?


Я думаю, что собственный вес не учитывается.

И еще одно, относительно формулы 318 (страница 186), по размерностям,
Wкр, это должно выйти чисто сила (в кН)?

Я уже посчитал для сосредоточенной силы посередине пролета, к верхнему поясу,
результат 44,35 кН. Закрепление шарнирное. Я прикладываю эту нагрузку в Ansys Workbench 14
и в модуле Linear Buckling значения Load Multiplier = 2,8962.
Так есть кто-то ошибся. Я или Ансис.
Посмотрите пожалуйста, может я в чем-то ошибся.

[Ильнур]

Сообщение от Андрей321 Относительно К, то это не момент инерции при кручение? В СНиП II-23-81 Таблица 82 на 82 странице, это не оно?.

Это момент инерции при свободном кручении (Jкр или Jd, Jd - обозначение для тонкостенных). Если момент свободного кручения (часть всего момента кручения) поделить на произведение Jd на модуль сдвига, получим угол закручивания сечения на пог.м. элемента.

Я думаю, что собственный вес не учитывается.

Я тоже так думаю.

И еще одно, относительно формулы 318 (страница 186), по размерностям, Wкр, это должно выйти чисто сила (в кН)?

Наверно, Вы вроде критическую силу ищете, книги нет под рукой.

Так есть кто-то ошибся. Я или Ансис.

Гепотетически возможно и Ансис

[Андрей321]

Сообщение от Ильнур Цитата: Сообщение от Андрей321 Относительно К, то это не момент инерции при кручение? В СНиП II-23-81 Таблица 82 на 82 странице, это не оно?. Это момент инерции при свободном кручении (Jкр или Jd, Jd - обозначение для тонкостенных). Если момент свободного кручения (часть всего момента кручения) поделить на произведение Jd на модуль сдвига, получим угол закручивания сечения на пог.м. элемента.

То есть то что в СНиП мне не подходит?
Распишите пожалуйста подробнее, как мне определить значение К.
Большое спасибо.

[eilukha]

В СП К стал равен 1.

[Андрей321]

Сообщение от eilukha В СП К стал равен 1.

А на каком основании К = 1, это в СНиП так пишет?
Потому что я посчитал вручную при К = 1, то критическая сила вышла еще меньше 19,86 кН.
Ведь если смотреть на Ансис, то критическая сила должна быть где-то 128,44 кН.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha В СП К стал равен 1.

Не понял. Что стал 1? Может вы имеете ввиду коррекцию на галтели-закругления прокатных сечений при приближенном вычислении как суммы прямоугольников? Т.е. про бета в формуле Jd=бета*сумм((1/3)bi*ti^3)?

[ETCartman]

Сообщение от Андрей321 Я прикладываю эту нагрузку в Ansys Workbench 14 и в модуле Linear Buckling значения Load Multiplier = 2,8962. Так есть кто-то ошибся. Я или Ансис. .

У вас на схеме в ANSYS опоры выглядят как защемленные от поворота и от продольного смещения. Т.е. практически теряет устойчивость только срединная часть балки. Если вы этот факт не учитываете в аналитическом расчете, то расхождение естественно должно быть. А так вообще его быть не должно и как правило не бывает

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman У вас на схеме в ANSYS опоры выглядят как защемленные от поворота и от продольного смещения. Т.е. практически теряет устойчивость только срединная часть балки. Если вы этот факт не учитываете в аналитическом расчете, то расхождение естественно должно быть. А так вообще его быть не должно и как правило не бывает

У меня закрепления торцов балки в обоих концах Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = 0, rotZ = 0). Я думаю что это шарнирное закрепление.

[eilukha]

Сообщение от Ильнур Не понял. Что стал 1?

В СП момент инерции при кручении стал меньше на 30 %, чем в СП, см. формулы.

Сообщение от Андрей321 У меня закрепления торцов балки в обоих концах Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = 0, rotZ = 0). Я думаю что это шарнирное закрепление.

Шарнирное, но шарнирно-неподвижное, т.е. не балочное. rotY тоже нужно освободить

[Stanum]

Андрей321, это не шарнир, чтоб был шарнир только один узел надо крепить таким образом, не знаю куда у вас оси направлены, но поворот запрещать только вокруг оси двутавра

[Андрей321]

Сообщение от Stanum Андрей321, это не шарнир, чтоб был шарнир только один узел надо крепить таким образом, не знаю куда у вас оси направлены, но поворот запрещать только вокруг оси двутавра

У меня ось Z вдоль двутавра (скриншот).

Ок,
первый узел я сделал правильно, а второй еще надо rotY = free?

[Stanum]

Андрей321,
вот пример кода под вашу задачу, на него лучше не ориентироваться в нём явно есть ошибки, но закрепления для шарнирной балки , мне кажется, должны быть такими.

Код:

[Выделить все]

 finish
/CLEAR,NOSTART  
/units, si
/filnam, I-beam_buckling_solid
/title, I-beam_buckling_solid


!параметры 
*DIM,qan,ARRAY, 3,3,,i,j!значения крит сил для случаев приложения нагрузки
!Геом рахмеры
l=3
h=0.3
tw=0.01
bn=0.15
tn=0.02
bv=0.16
tv=0.03
elem=0.03
!Константы материалов

Es=2.1e11
NUs=0.3

!Нагрузки

q=-1

/prep7

!тип элемента
et,1,281

sect,1,shell,,  tw
secdata, tw,1,0.0,3 
secoffset,MID   

sect,2,shell,,  tn
secdata, tn,1,0.0,3 
secoffset,top  

sect,3,shell,,  tv
secdata, tv,1,0.0,3 
secoffset,bot   


!материал
mptemp,,,,,,,
mptemp,1,0
mpdata,ex,1,,Es
mpdata,nuxy,1,,NUs

!построение модели
k,,0,0,0
k,,-bn/2,0,0
k,,-bn/2,h-tn-tv,0
k,,0,h-tn-tv,0
k,,bn/2,h-tn-tv,0
k,,bn/2,0,0
k,,0,(h-tn-tv)/2,0

k,,0,0,l
k,,-bn/2,0,l
k,,-bn/2,h-tn-tv,l
k,,0,h-tn-tv,l
k,,bn/2,h-tn-tv,l
k,,bn/2,0,l
k,,0,(h-tn-tv)/2,l

A,1,7,14,8
A,7,4,11,14
A,1,2,9,8
A,6,1,8,13
A,4,3,10,11
A,5,4,11,12
aglue,all


k,,-bn/2,0,l/2
k,,-bn/2,h-tn-tv,l/2

k,,bn/2,h-tn-tv,l/2
k,,bn/2,0,l/2
A,15,18,17,16

ASBA,all,       7

!граничные условия+нагрузки
ksel,s,loc, y,(h-tn-tv)/2,(h-tn-tv)/2
ksel,r,loc, z,0,0
dk,all,ux
dk,all,uy
dk,all,uz

ksel,s,loc, y,(h-tn-tv)/2,(h-tn-tv)/2
ksel,r,loc, z,l,l
dk,all,ux
dk,all,uy
alls

!настройки сетки 
asel,s,loc,x,0,0
AATT,       1, ,   1,       0,  1  
asel,s,loc,y,h-tn-tv,h-tn-t
AATT,       1, ,   1,       0,  3
asel,s,loc,y,0,0
AATT,       1, ,   1,       0,  2
alls

LESIZE,ALL,elem , ,, ,0, , ,1,

mshape,2,2d
amesh,all
fini

*Do,j,1,3
/prep7
dkdele, all, all

*if,j,eq,1,then
hz=(h-tn-tv)/2
*elseif,j,eq,2,then
hz=0
*elseif,j,eq,3,then
hz=(h-tn-tv)
*endif
ksel,s,loc, x,0,0
ksel,r,loc, z,0,0
ksel,r,loc, y,hz,hz
dk,all,ux
dk,all,uy
dk,all,uz
dk,all,rotz

ksel,s,loc, x,0,0
ksel,r,loc, z,l,l
ksel,r,loc, y,hz/2,hz
dk,all,ux
dk,all,uy
dk,all,uz

alls

*Do,i,1,3
/prep7

FKDELE, all, fy
*if,i,eq,1,then
hf=(h-tn-tv)/2
*elseif,i,eq,2,then
hf=0
*elseif,i,eq,3,then
hf=(h-tn-tv)
*endif
ksel,s,loc,z,l/2,l/2
ksel,r,loc,x,0,0
ksel,r,loc,y,hf,hf
fk, all , fy, q

alls

fini

/solu

PSTRES, ON
Solve
finish

/solu
Antype,1
BUCOPT, lanb, 1, 0,0.1e10,range! только силы сжатия
MXPAND,1,
solve
finish

/post1


*GET,p,MODE,1,FREQ
qan(i, j)=q*p
fini

*enddo
*enddo

[Андрей321]

Друзья, я две опоры закрепил Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), оно действует на грань торца балки, посередине той грани.
Теперь коэффициент Load Multiplier = 1,924.
Напишите пожалуйста конкретнее,
оси я у меня видно на скриншоте, закрепления я описал.
Какие теперь могут быть ошибки?

Сообщение от Андрей321 Друзья, я две опоры закрепил Remote displaсement(x = o, y = 0, z = 0...

Ну отпустите одну из опор по Z=free. Не забудьте Remote displaсement сделать rigid.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha В СП момент инерции при кручении стал меньше на 30 %, чем в СП, см. формулы.

А, ну это все проделки современных ученых.
Блех, Тимошенко и т.д. - вот кого надо читать. Правда, в их книгах обозначения и термины старинные встречаются, что вводит в тупик. Как в случае с постоянной кручения, полярным моментом инерции и моментом инерции свободног кручения.

[ETCartman]

Сообщение от Андрей321 Какие теперь могут быть ошибки?

Вы вероятно демонстрируете балочный элемент ANSYS - он там отображает перемещения и напряжения на объемном виде поэтому можно попутать с оболочечной или объемноэлементной моделью ( на последних там расчет выполнять даже проще и быстрее - не говоря о точности). У балочных элементов нет верхнего или нижнего пояса в математической формулировке. Нагрузка если она вами приложена - подразумевается к центру сечения. Другая разница может быть в ключах (опциях) которые меняют математическую формулировку конечного элемента (учет-неучет стесненного кручения и так далее). Кроме того формула для момента кручения в учебнике - приближенная. А в ANSYS все это определяется точно - по Сен-Венану безо всяких коэффициентов. Разница процентов 30 может набегать.
Кроме того в workbench версии все настройки запрятаны по разным окнам и где там менять те же опции (и можно ли вообще) я не знаю. У меня версия более старая в которой стержневые элементы перенесены из классики только частично.
Поэтому вы можете решить вашу задачу непосредственно используя оболочки или солиды. Там все должно сойтись (то что имелось в виду в двух разных источниках). В программе SCAD как выше было выяснено результаты не сойдутся и не будут даже в запас.

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman Вы вероятно демонстрируете балочный элемент ANSYS - он там отображает перемещения и напряжения на объемном виде поэтому можно попутать с оболочечной или объемноэлементной моделью ( на последних там расчет выполнять даже проще и быстрее - не говоря о точности). У балочных элементов нет верхнего или нижнего пояса в математической формулировке. Нагрузка если она вами приложена - подразумевается к центру сечения. Другая разница может быть в ключах (опциях) которые меняют математическую формулировку конечного элемента (учет-неучет стесненного кручения и так далее). Кроме того формула для момента кручения в учебнике - приближенная. А в ANSYS все это определяется точно - по Сен-Венану безо всяких коэффициентов. Разница процентов 30 может набегать. Кроме того в workbench версии все настройки запрятаны по разным окнам и где там менять те же опции (и можно ли вообще) я не знаю. У меня версия более старая в которой стержневые элементы перенесены из классики только частично. Поэтому вы можете решить вашу задачу непосредственно используя оболочки или солиды. Там все должно сойтись (то что имелось в виду в двух разных источниках). В программе SCAD как выше было выяснено результаты не сойдутся и не будут даже в запас.

Здравствуйте, я моделировал конструкцию в SolidWorks, и импортировал ее в Ансис, я думаю что она у меня не балочная, а солидами.
Максимальные напряжения у меня аналитически равны 79,61 МПа, а Ансис показывает 78,266 МПа, т.е. с этим я уверен что все хорошо.

[Stanum]

Андрей321, вы обе опоры закрепили от поворота по z или одну?
Вы крепили всю опору или только один узел на опоре?
Если один узел то какой?

[ETCartman]

А не можете выложить STEP файл геометрии в данном случае и схему приложения нагрузок и закреплений?
я подумал о том что модель стержневая когда вы писали про закрепления поворота и т.д. (в объемной нет никаких закреплений поворота в общем случае). То есть ваша модель в ANSYS не ясна совершенно. И там много где можно сделать что не так на самом деле, поэтому хочется понять все таки - что сравнивается.

Stanum, он вроде бы озвучил, что закрепил опорную грань через Remote displaсement. Другое дело, где точка закрепления находится. По умолчанию должна находится в ц.т. грани.

[Андрей321]

Сообщение от Stanum Андрей321, вы обе опоры закрепили от поворота по z или одну? Вы крепили всю опору или только один узел на опоре? Если один узел то какой?

я крепил целую грань балки,
с обеих сторон балки, Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = 0, rotZ = 0).
На данном изображении, нагрузка распределенная, но оно тоже не сходится с аналитическим расчетом на критическую силу.

to ETCartman:
http://files.mail.ru/ED7E36361101469597A373079ED04EE9 - здесь файл с геометрией.
схема приложения нагрузок и закреплений на изображениях.

to palexxvlad:
Да, совершенно верно, точка закрепления находится в ц.т. грани.

[Stanum]

Закрепив всю грань вы не получили шарнир, вы получили жесткое закрепление (это мое мнение так как в wb не знаю совсем, но если б в классике, я закрепил все узлы на опоре от смещения вдоль оси балки, то я б получил защемление ( так как поворот опорного сечение равен 0)), попробуйте так( с возможностями wb, как уже писал не знаком, но не думаю, что в подобном он должен уступать классике ) приложите о перемещения по y и z, к нижней грани двутавра (нижняя линия полки), с другой стороны только по y, и также к нижней линии полки, к 2 узлам находящимся на оси симметрии на нижней линии применительно закрепление по оси x.

[frostyfrost]

Может проще будет свести концы стержня через 184-е в узел и там накладывать граничные условия?

[Андрей321]

Сообщение от Stanum Закрепив всю грань вы не получили шарнир, вы получили жесткое закрепление (это мое мнение так как в wb не знаю совсем, но если б в классике, я закрепил все узлы на опоре от смещения вдоль оси балки, то я б получил защемление ( так как поворот опорного сечение равен 0)), попробуйте так( с возможностями wb, как уже писал не знаком, но не думаю, что в подобном он должен уступать классике ) приложите о перемещения по y и z, к нижней грани двутавра (нижняя линия полки), с другой стороны только по y, и также к нижней линии полки, к 2 узлам находящимся на оси симметрии на нижней линии применительно закрепление по оси x.

Если бы у меня максимальные напряжения аналитически и Ансис не сошлись - я бы был согласен с Вами.
А так у меня, сила q = 10 кН. Момент q * l (квадрат) / 8 = 10 * 10 (квадрат) / 8 = 125 кН * м = 12500 кН * см.
Момент сопротивления двутавра № 50 = 1570 см (куб).
Напряжение М / W = 12500/1570 = ​​7,961 кН / см (квадратные) = 79,61 МПа.
И то, что показывает Ансис на картинке.
То есть с закреплением я уверен что у меня все хорошо, поскольку результаты практически идентичны.
Я допускаю, что у меня есть ошибка в ручном расчете критической силы, именно с коэффициентом К (постоянная кручения), но я все еще не услышал ответа как ее найти.

[ZVV]

Сообщение от Андрей321 Я допускаю, что у меня есть ошибка в ручном расчете критической силы, именно с коэффициентом К (постоянная кручения), но я все еще не услышал ответа как ее найти.

ручной расчет правильный (+- 5%). К-постоянная кручения- момент инерции при кручении (для двутавра №45 можно взять из СНиП II-23-81 табл 82)

[Ильнур]

Сообщение от Андрей321 ...я все еще не услышал ответа как ее найти.

Ответ был на п. 139. Формула - на п.143.

[Андрей321]

Сообщение от Ильнур Ответ был на п. 139. Формула - на п.143.

Ага, да, но это для прямоугольника, я об этом писал в п. 136.
А как эту формулу адаптировать для прокатного двутавра я незнаю, распишите пожалуйста если знаете.

Кроме того, то, что нужно сделать, чтобы ANSYSовский расчет совпал с ручным также было сказано и в #147 и в #152.
Offtop: Тут вопрос в заполнении пространства между клавиатурой и стулом.

[Ильнур]

Сообщение от Андрей321 ...А как эту формулу адаптировать для прокатного двутавра я незнаю, распишите пожалуйста если знаете.

Эта формула уже адаптирована к двутавру: бета=1,2. При этом подразумевается, что двутавр есть три прямоугольника. Бета учитывает добавляемую галтелями жесткость.
Доп. справка: постоянная кручения - термин в Блейхе. Момент инерции сечения при свободном кручении - термин в других. Для круглого сечения, в силу аналогичности закона распределения касательных с законом для полярного момента (круговой интеграл эл. площадок на квадратд расстояния до центра), полярный момент равен моменту инерции кручения.

[Андрей321]

Сообщение от palexxvlad Кроме того, то, что нужно сделать, чтобы ANSYSовский расчет совпал с ручным также было сказано и в #147 и в #152. Offtop: Тут вопрос в заполнении пространства между клавиатурой и стулом.

Да, извините, не успеваю все сделать,
# 147 - я пробовал, результат показывал, load multplier = 1,924
# 152 - именно посчитал, результат на изображении,
Закрепление было одна опора Remote displaсement (x = o, y = 0, z = free, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), другая опора Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), + rigid (но rigid это уже будет больше для жесткого закрепления, видимо поэтому такое отклонение результатов) сделал для двух опор. результат load multplier = 2,9056, то есть здесь еще больше отклонение.

to Ильнур:
Да, извините, значит у меня должна быть бета = 1,2?
В п. 138 я принимал бета = 1,3, я пере считаю, критическая сила немного уменьшится.

[Ильнур]

Сообщение от Андрей321 ... у меня должна быть бета = 1,2?...я принимал бета = 1,3, ...

Считаю, что 1,2 или 1,3 нет разницы в смысле того, что эти беты все равно неточные. Разные двутавры же не подобны геометрически.Если нужна высокая точность, найдите книжку старинную, и посчитайте сами конкретный двутавр.
И потом, влияние Jd на итог, предположительно, не столь сильное.
А вообще для ГОСТовских двутавров Jd есть в советских справочниках.

[Андрей321]

Сообщение от Stanum вот пример кода под вашу задачу,

А как этот код импортировать в Ансис?
Ибо еще ни разу этого не делал.

Сообщение от Андрей321 # 147 - я пробовал, результат показывал, load multplier = 1,924

стало совсем не понятно, что с чем Вы сравниваете. Вы пишите

Сообщение от Андрей321 Друзья, я две опоры закрепил Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), оно действует на грань торца балки, посередине той грани. Теперь коэффициент Load Multiplier = 1,924.

Сейчас Вы снова пишите

Сообщение от Андрей321 # 152 - именно посчитал, результат на изображении,

Как такое может быть?
Смотрим Ваши картинки

- распределенная нагрузка
- сосредоточенная нагрузка
????

[Андрей321]

Нет, это я просто для примера бросил изображения с распределенной силой,
я просто сравниваю два вида нагрузок, и в двух случаях не сходится с ручным расчетом (при сосредоточенном посередине пролета и при распределенной, ручной расчет не сходится с ансисом).
Чтобы было понятнее, вот 4 изображения, закрепление было одна опора Remote displaсement (x = o, y = 0, z = free, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), другая опора Remote displaсement (x = o, y = 0, z = 0, rotX = free, rotY = free, rotZ = 0), + rigid сделал для двух опор, результат load multplier = 2,9056,

Нашел ошибку в ручном расчете, в последней формуле, следовательно критическая сила должна быть 52,2 кН. Сейчас буду пере рассчитывать Ансис.

Андрей321, ну нельзя сосредоточенную нагрузку прикладывать ко всей площади верхней полки. Таким образом Вы получаете равномерно распределенную.
Да и с вычислением моментов инерции у Вас что-то не то.

[Андрей321]

Сообщение от palexxvlad ну нельзя сосредоточенную нагрузку прикладывать ко всей площади верхней полки. Таким образом Вы получаете равномерно распределенную.

Я в Ансис не профи, это будет выглядеть как офтоп, не в тему,
но как сделать правильно с сосредоточенной силой, как ее приложить. Большое спасибо.

Андрей321, дайте свой проект WB. Я его подредактирую и верну обратно. там сами разберетесь. Вы уверены в правильности значения Iy? У меня получается момент инерции в плоскости стенки двутавра 39005,8см4 из плоскости стенки 1248,5см4

[Андрей321]

Сообщение от palexxvlad Андрей321, дайте свой проект WB. Я его подредактирую и верну обратно. там сами разберетесь. Вы уверены в правильности значения Iy? У меня получается момент инерции в плоскости стенки двутавра 39005,8см4 из плоскости стенки 1248,5см4

Написал в лс.

У меня получился КЗУ=1,29. ANSYS

[ETCartman]

У меня получилась 1.17 (при нормальных очевидных закреплениях - балка как балка, только ребра добавил)
что вполне укладывается в разницу между Jy, K, G и E (я брал как есть везде по умолчанию, с аналитическим расчетом различия процентов до 10). И в принципе объемноэлементная модель точнее чем расчет в справочнике (который базируется на допущениях стержневой модели). Тот же результат наверняка получится и в CalculiX
Точный результат - всегда точный. В какой (нормальной) программе не считай
ЗЫ если брать одинаковые величины для аналитического расчета - то разница совсем ничтожная. т.к. критическая сила как раз выше на 15%. 15 и 17 - 2% разница с ANSYS
пристегнул файл openoffice

[Андрей321]

Сообщение от palexxvlad У меня получился КЗУ=1,29. ANSYS

Большое спасибо, palexxvlad, я повторил его результат.

[ETCartman]

критическую силу по вашему расчету задавал 44,35 кН (в электронной таблице опен-офис). В результате получил К=1,17
Но если задать значение посчитанное по тем же самым параметрам (аналитический vs ANSYS) то критическая сила будет соответственно больше и K почти равно 1. (величина K пропорциональна нагрузке поэтому нет даже резона пересчитывать)
Закрепления - нормальные для балки. Безо всяких удаленных перемещений и т.д. - совсем не очевидных Опоры шарнирные и все. В них и была разница
А ребра лучше на опорах ввести потому как иначе двутавр гнет по стенке а не как положено (это же модель из солидов - она не знает что у вас балка а что нет - вы сами должны ввести именно балку как есть)

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman критическую силу по вашему расчету задавал 44,35 кН (в электронной таблице опен-офис). В результате получил К=1,17 Но если задать значение посчитанное по тем же самым параметрам (аналитический vs ANSYS) то критическая сила будет соответственно больше и K почти равно 1. (величина K пропорциональна нагрузке поэтому нет даже резона пересчитывать) Закрепления - нормальные для балки. Безо всяких удаленных перемещений и т.д. - совсем не очевидных Опоры шарнирные и все. В них и была разница А ребра лучше на опорах ввести потому как иначе двутавр гнет по стенке а не как положено (это же модель из солидов - она не знает что у вас балка а что нет - вы сами должны ввести именно балку как есть)

Ага, да, вижу, Ваши данные,
сегодня я нашел ошибку в своем ручном расчете, в п. 172 я на картинке подал обновленное значение критической силы, оно равно 52,2 кН.
Ваш результат в Ансис почти идентичен с аналитическим.

ETCartman, если возможно, выложите архив Вашего проекта WB. Как ни кручу, не получается такого близкого результата, как Ваш.
____________________________________________
ETCartman, все, не нужно модели. Ввел ребра, получил КЗУ 0,99. Вы правы, при расчете на устойчивость remote displacement дают большую неточность.

[mng_82]

palexxvlad, могли бы вы поделиться вашим файлом WB. Заранее спасибо.

[Stanum]

palexxvlad, присоединяюсь к вопросу, но в другом аспекте, какие вы приняли гу?

[ETCartman]

левая опорная линия (к низу от верхнего пояса) - по Z и Y. Правая - по Y (верткально)
Классическое шарнирное закрепление балки - не препятствует повороту на опорах
Две любые точки на противоположных опорных линиях - по X
Нагрузка сверху.
Сетка достаточно мелкая чтобы было несколько элементов (6-10) по ширине поясов.
Ребра на торцах для обеспечения балочной работы объемноэлементной модели

Сообщение от mng_82 palexxvlad, могли бы вы поделиться вашим файлом WB. Заранее спасибо.

Пожалуйста, только учтите, что архив в версии WB 14.5

Сообщение от Stanum palexxvlad, присоединяюсь к вопросу, но в другом аспекте, какие вы приняли гу?

принял закрепление вдоль Y для нижних ребер опорных ребер, и два одноточечных закрепления по серединам нижних ребер опорных ребер. одно только из плоскости балки, другое из плоскости балки и вдоль продольной оси балки.

[mng_82]

palexxvlad, спасибо.

[Андрей321]

Друзья, всем спасибо за помощью, с сосредоточенной силой разобрались.
А сейчас я работаю с равномерно распределенной нагрузкой, в ручном расчете у меня получилось 9 кН / м.
В Ансис я все сродни для сосредоточенной силы, только меняю нагрузку, задаю его давлением.
9 кН / м я перевел в давление 0,05294 МПа. А именно 10 м (пролет) * 9кН / м = 90. Далее площадь полки 0,17 м * 10М = 1,7. И 90/1, 7 = 52,94 кН/м2 = 0,05294 МПа.
Ансис у меня показывает 2,1513. Что-то не хорошо, возможно в ручном расчете. Спасибо за помощь.

[ETCartman]

У меня разница порядка 9% в ANSYS. Такой же результат на той же модели в SolidWorks Simulation и CalculiX (лиры у меня нет)
Абсолютно сойтись в принципе и не должно. Теоретическая формула построена на балочной теории (с гипотезой плоских сечений, верной только для чистого изгиба)
на том что балка начинает сразу от опоры работать по балочной теории (реально есть приопорная зона в которой напряжения входят в опору - то есть верхной пояс не работает вообще)
Объемноэлементная модель от всех этих допущений свободна и считает заданное тело точно по теории упругости.
Это конечно не тот же самый вопрос который был в начале этой темы (вопрос был не столько - почему не сходится оболочечная модель с аналиткой, а почему в скаде корявые оболчечные элементы которые не сходятся с соотв. же элементами в Лире/ансисе/CalculiX-е и где угодно
А расхождение двух разных схем (разной природы) в принципе должно быть в общем случае.

У меня от распределенной интенсивности получился КЗУ=1,007
Андрей321, не переводите линейную нагрузку в давление, все получится. Хотя почему результат не получается при эквивалентном распределенном давлении на верхнюю полку - вопрос?

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad ...почему результат не получается при эквивалентном распределенном давлении на верхнюю полку - вопрос?

Со стороны ответ прост: при приложении линейно прилагаемой к сечениям в одном расчете нагрузки в виде распределенной по полке в другом расчете наверно полка будет изгибаться как консоль. Неучет/учет этого изгиба и даст разницу.

Сообщение от Ильнур Неучет/учет этого изгиба и даст разницу.

Да там копеечный изгиб по сравнению с изгибом балки, а разница на КЗУ в 215%

[Ильнур]

Сообщение от palexxvlad Да там копеечный изгиб по сравнению с изгибом балки, а разница на КЗУ в 215%

Ну, тогда это косячок чей-то

[Андрей321]

to palexxvlad:
Да действительно, я задал нагрузку через силу 90 кН,
и результат 1,0028. Все сходится, спасибо за совет.
Удивительно что напряжение и деформации практически идентичны если задавать давлением или силой.

И я еще один вопрос , возможно он будет не по теме,
относительно модели с солидов и ребер . Я еще хочу считать перфорированные балки , и в них согласно СНиП при определенной высоте и толщине стенки, нужно укреплять балку ребрами жесткости ( по краям балки ) . С созданием модели - проблем не будет , у меня вопрос такой - как ансис отреагирует на эти " дополнительные ребра " , будет ли правильный результат (деформации, напряжения и устойчивость)? Спасибо за ответ.

[Ильнур]

Сообщение от Андрей321 ...как ансис отреагирует...будет ли правильный результат (деформации, напряжения и устойчивость)? ...

Ответ со стороны: результат в ансис будет непременно правильный, при условии корректного задания исходных.

[ETCartman]

Я распределенную прилагал и получил разницу в 9%
а не в два раза. К тому же в аналитическом расчете неисправленная неточность потому что G не вяжется с E и коэффициентом пуассона 0.3
G=E/(2*(1+mu))

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman Я распределенную прилагал и получил разницу в 9% а не в два раза. К тому же в аналитическом расчете неисправленная неточность потому что G не вяжется с E и коэффициентом пуассона 0.3 G=E/(2*(1+mu))

Вы распределенную задали через pressure или через force?
Да действительно, G = 8000 кН/см2 я брал из интернета,
а если считать по формуле, то он должен быть 7692 кН/см2. Тогда погрешность по критической силой будет где-то 2%, буду пере рассчитывать. Спасибо за помощь.

[ETCartman]

Вы в расчетах как то так округляете что у вас не 2% а больше набегает
Pressue и force на поверхность - одно и то же. Программа сама считает pressure используя площадь и силу. Ваша разница в 2 раза может обусловлена неверно заданной схемой в ANSYS. Я допустим схему не менял совсем - просто поменял нагрузку. В общем разница конечно будет и должна быть, потому что объемная модель и аналитика не одно и то же в принципе (второе это инженерное приближение к первому)
Ничего противоестественного я не вижу. Если время будет - могу выложить те же результаты в других программах
Расчетик в опен офисе прилагаю

Сообщение от ETCartman Pressue и force на поверхность - одно и то же.

Как бы ни так.

Сообщение от ETCartman Ваша разница в 2 раза обусловлена неверно заданной схемой в ANSYS

На одной и той же схеме. задаешь нагрузку через Pressue, получаешь КЗУ=2,15, задаешь через силу или линейное давление - КЗУ=1

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad Как бы ни так. На одной и той же схеме. задаешь нагрузку через Pressue, получаешь КЗУ=2,15, задаешь через силу или линейное давление - КЗУ=1

Ну я проверил нарочно. Тот же результат что force что pressure
Силу брал 85100 Н из своей версии аналитического расчета (выше в опенофис)
Делил на площадь 1,7 м^2
Вы меня пугаете. Я ANSYS использую для работы и доверять ему должен (для чего собственно тесты вроде того что в этой теме обсуждаются - делаю почти ежедневно)
Тем более воркбенч мутная штука типа скада. Как вариант чтобы понять что он делает - приходится сравнивать .dat файлы с командами классического ANSYS (потому что сам воркбенч не считает ничего- просто преобразует модель в классический командный файл). Там проще понять чего он куда приложил в действительности.
Моя версия ANSYS - 11.0 (от 01/26/2007)

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman Ну я проверил нарочно. Тот же результат что force что pressure Силу брал 85100 Н из своей версии аналитического расчета (выше в опенофис) Делил на площадь 1,7 м^2 Вы меня пугаете. Я ANSYS использую для работы и доверять ему должен (для чего собственно тесты вроде того что в этой теме обсуждаются - делаю почти ежедневно) Тем более воркбенч мутная штука типа скада. Как вариант чтобы понять что он делает - приходится сравнивать .dat файлы с командами классического ANSYS (потому что сам воркбенч не считает ничего- просто преобразует модель в классический командный файл). Там проще понять чего он куда приложил в действительности. Моя версия ANSYS - 11.0 (от 01/26/2007)

Я два процента, то имел в виду критическую силу при ручном расчете.
Вот что я утром насчитал, при давлении разница в дра раза, при силе - хорошо.
В чем проблема - я незнаю. У меня воркбенч, 14 версия Ансис, не лицензионная, может из-за этого.

[ETCartman]

Посмотрите напряжения и перемещения в статике при двух вариантах задания
Может быть они сделали разницу между двумя способами задания нагрузки и давление у них как следящее при потере устойчивости (тогда разница может быть)
а сила предполагает сохранение начального направления
На все есть конкретное объяснение = но у меня результат одинаков без разницы

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman Посмотрите напряжения и перемещения в статике при двух вариантах задания Может быть они сделали разницу между двумя способами задания нагрузки и давление у них как следящее при потере устойчивости (тогда разница может быть) а сила предполагает сохранение начального направления На все есть конкретное объяснение = но у меня результат одинаков без разницы

Данные являются практически идентичны, я не знаю почему так.

[ETCartman]

надо сохранить и сравнить .dat файлы обоих вводов.
Можете создать просто круглую цилиндрическую консоль (с грубой сеткой) и попроблвать приложить нагрузки так и эдак.

[Андрей321]

Сообщение от ETCartman надо сохранить и сравнить .dat файлы обоих вводов. Можете создать просто круглую цилиндрическую консоль (с грубой сеткой) и попроблвать приложить нагрузки так и эдак.

Я не сильно профи в Ансис, только начинаю овладеть им, я незнаю где есть dat файлы.
С цилиндром идея интересная, но palexxvlad что-то знает о разнице между давлением и силой. Давайте его подождем, а потом при необходимости попробуем.

[ETCartman]

может быть разница именно в устойчивости - в том как ворбенч записывает приложенные данные в команды.
то есть в одном случае может быть следящая сила http://corgraf.ru/relea/izognut42.htm
в другом постоянно направленная
Применительно к сравнению с аналитическим расчетом который вы затеяли - там предполагается постоянно направленная.
те же примерно (с точностью до грубости сетки) результаты что и мой ансис дают все мои программы.
в архиве INPUT для CalculiX

[Stanum]

А разве при линейном расчете это имеет значение?

[ETCartman]

а это все линейный с опциями. у меня была статья по ANSYS по этому поводу
Проблема воркбенча - как черный ящик. пока не потестируешь сам - ничего не понятно.

Сообщение от Андрей321 ...но palexxvlad что-то знает о разнице между давлением и силой.

ничего я не знаю, сам в легком недоумении

[ETCartman]

посчитайте устойчивость призмы (защемленной) - размером 1x1x10 (с грубой разбивкой - 1 элемент на сечение = всегло 10 элементов). Так и эдак (давление и сила - любые). Потом выцепите для каждого расчета dat файл - в той папке где все файлы вспомогательные. Можно будет разобраться как в нем задается нагрузка (можете кинуть в часть форума где обсуждается ANSYS - там его в классике посчитают)
в моем ансисе все прекрасно и верно и совпадает с чем угодно. что в вашем - я не знаю, видеть не могу,
могу только предполагать что разная нагрузка записывается по разному в командный файл
Либо что то другое совсем не так.

[ZVV]

Вернемся к вопросу из заглавного поста темы. От представителей SCAD получен следующий комментарий о причине расхождения значения критической силы потери устойчивости плоской формы изгиба, полученной на оболочечной модели в ВК SCAD, с значением полученным аналитически из технической литературы:
"Для оболочечных конечных элементов в геометрической матрице жесткости сейчас учитываются только смещения из плоскости элемента. А при проверке устойчивости плоской формы изгиба двутавровой балки большое влияние имеют смещения поясов в своей плоскости.
Устранение этой проблемы входит в наши ближайшие планы."


Так что пока пользуемся модулем устойчивости для оболочечных КЭ с осторожностью и ждем обновления SCAD с решенной проблемой.

Сообщение от ZVV А при проверке устойчивости плоской формы изгиба двутавровой балки большое влияние имеют смещения поясов в своей плоскости.

Чего и следовало ожидать
ETCartman, вот файлики *.dat Помогите разобраться с заданием нарузки давлением

[ETCartman]

Сообщение от ZVV "Для оболочечных конечных элементов в геометрической матрице жесткости сейчас учитываются только смещения из плоскости элемента. А при проверке устойчивости плоской формы изгиба двутавровой балки большое влияние имеют смещения поясов в своей плоскости. Устранение этой проблемы входит в наши ближайшие планы." Так что пока пользуемся модулем устойчивости для оболочечных КЭ с осторожностью и ждем обновления SCAD с решенной проблемой.

Не только модулем устойчивости - а по идее и остальными тоже (если речь идет о матрице жесткости), может иметь значение и в статических задачах при ряде расчетных схем. Вероятно такое упрощение было сделано чтобы повысить скорость счета (в большинстве стандартных задач не играет существенной роли).
Свойства оболочек разных КЭ обсуждались уже на форуме с участием разработчиков МикроФе (когда те демонстировали преимущество своей программы)

ETCartman, вот файлики *.dat Помогите разобраться с заданием нарузки давлением

Разница в том что в одном случае нагрузка задается в локальных координатах. Сейчас некогда особо этим заниматься - можете выложить файлы с описанием в раздел ANSYS- там вам быстрее объяснят.

Сообщение от ETCartman если речь идет о матрице жесткости)

О геометрической матрице жёсткостиOfftop: внимательнее надо быть

[ETCartman]

Все ансисы к которым я мог получить доступ (младше 11) выдали одинаковый результат для обеих dat файлов
Если в вашем результат разный - можете ли показать картинки? Также я завел тему в разделе ANSYS - с просьбой посчитать то же самое. Может быть в новых версиях что то поменялось.

Короче, считайте в ансиске и будете в шоколаде.
Offtop: Нечего с нелинейным рылом в скад суваться

[Андрей321]

Здравствуйте, друзья помогите пожалуйста, я хочу в Ансис посмотреть на местную устойчивость стенки балки. Балка загружена равномерно распределенной силой.
В данном случае, балка работает в составе перекрытия, когда верхние полки связаны настилом, который препятствует их депланации.
И мне следует наложить ограничения на горизонтальние перемещения кромок сопряжения полок со стенкой балки, как это реализовать в Ansys Workbench?
Возможно верхнюю и нижнюю полку зафиксировать Displasement (в горизонтальных осях)? Спасибо.

[Ильнур]

К п.17 6-давности, в связи с новыми выпусками SCAD:
Та же балка в Кристалле имеет КЗУ=1,22 для Загружения 1.
Известно, что в СП заложен К=1,3.
1,22/1,3=0,94. Оболочечная модель в СКАД21 дает 0,98. Разница 4%.
При Загружениях 2 и 3 КЗУ больше Кисп по прочности, т.е. нужно следить за прочностью.

[ZVV]

Сообщение от Ильнур К п.17 6-давности, в связи с новыми выпусками SCAD:

Есть пара вопросов.

Сообщение от Ильнур Известно, что в СП заложен К=1,3.

1,3 заложен для центрально сжатых стержней при больших гибкостях. Для устойчивости ПФИ такой информации не встречал. Может вы встречали?

Сообщение от Ильнур Та же балка в Кристалле имеет КЗУ=1,22 для Загружения 1.

Сообщение от Ильнур 1,22/1,3=0,94. Оболочечная модель в СКАД21 дает 0,98. Разница 4%.

Сравнить СКАД21 и КРИСТАЛЛ можно, но нужно помнить, что это не сравнение СКАД21 со СНиП. Если есть желание сравнить СКАД21 со СНиП лучше пересчитать за КРИСТАЛЛом вручную:
https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=84740