[rybin74]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста знатоки ЛИРЫ, если в подкрановой балке имеется усталостная трещина, известен конструктив балки и геометрия трещины полностью привязана к балке, можно ли отрисовав балку пластинками (балка металлическая), не сшивая элементы находяшиеся на границе трещины провести такой расчет? насколько это допустимо? заранее спасибо!

Я вам сразу результат могу сказать точный. Напряжения в вершине трещины равны бесконечности.
Для оценки надежности конструкций с трещинами используют не анализ НДС, а методы механики разрушения. Например КИН-ы или J-интегралы.
Можно вычилсличть КИН по результатам расчета напряжений в Лире, но это достаточно муторно. Такие программы как ANSYS считают их самостоятельно.

[rybin74]

КИН-ы или J-интегралы

а что это такое? где про это почитать? извините за безграмотность, но таким способам у нас в универе не учили!

Такие программы как ANSYS считают их самостоятельно

, это понятно, но а если нет ансиса, и возможности посчитать в нем?

Это характеристики с которыми работает механика разрушения. Напряжения в ней не работают по понятным причинам. Есть ансис, нет ли ансиса - задача нетривиальная и вряд ли может правильно решена вами пока вы не пройдете соответствующий курс и не приобретете навыки. Посему рассверливайте вершину трещины и усиливайте. Решения есть в типовых альбомах и в пособии к снип по усилению. Да и вообще это с точки зрения строителя правильное решение. Даже если вы вычислите все что надо, вы в любом случае не знаете точных характеристик трещиностойкости стали.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Это характеристики с которыми работает механика разрушения. Напряжения в ней не работают по понятным причинам. Есть ансис, нет ли ансиса - задача нетривиальная и вряд ли может правильно решена вами пока вы не пройдете соответствующий курс и не приобретете навыки. Посему рассверливайте вершину трещины и усиливайте. Решения есть в типовых альбомах и в пособии к снип по усилению. Да и вообще это с точки зрения строителя правильное решение. Даже если вы вычислите все что надо, вы в любом случае не знаете точных характеристик трещиностойкости стали.

Это понятно как божий день, тут дело в другом! Ведь подкрановая балка находиться в действующем цехе, а её усиление как вы понимаете потребует как минимум временной остановки производства, так как кран там режима 8К! и здесь возникакет литературный вопрос - что делать? если трещина застарелая и не развивается, при том что кран катается по ней как угорелый, значит разрешить эксплуатацию до планового ремонта возможно, или необходимо останавливать всё это безобразие немедленно, пока всё не упало? А это уже как вы понимаете вопрос почти политический, так как связан с серьезными убытками для производства! вот поэтому необходимо оценить несущую способность балки с учетом трещины и выдать адекватный и агументированный расчетом ответ! Так как быть????????

[GAE]

Трещина между стенкой и полкой? Какой длины? Сечение балки...

Да РД шка вроде как есть по оценке техсостояния подкрановых балок с трещинами. Завтра гляну. Диссертаций на эту тему до хрена защитили.

PS
Не РД а СТО. Выкладываю.

[rybin74]

Сообщение от GAE Трещина между стенкой и полкой? Какой длины? Сечение балки...

Трещина в верхней части стенки, усталостного характера двутавр сварной высотой 800 мм, полки 300х16. стенка соответственно 768х12. сталь Вст3сп2.
пролет 6 м.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry PS Не РД а СТО. Выкладываю.

, спасибо, но эта литература у нас настольная, вы её сами читали? там к вашему сведению приведены субъективные методы оценки опасности, т.е. основанные на восприятии каждого отдельного эксперта, один говорит что всё нормально, а другой что всё плохо! я для того и затеял это обсуждение чтобы найти объективнй метод , т.е. методику расчета таких конструкций, основанную на общих принципах!

[Profan]

Одумайся, у тебя динамическик нагрузки. Убирай на фиг эту балку, нечего там считать.

[rybin74]

Сообщение от Profan Одумайся, у тебя динамическик нагрузки. Убирай на фиг эту балку, нечего там считать.

Я выше уже писал что это политический вопрос, и совершенно не в моей компетенции, мне требуется методика расчета

Объективные методы - механика разрушения с ее критериями. См. 3-х томник ЦНИИПСК - там немного есть, и дальше учебники. В каталоге диссертаций точно есть работы по этой тематике (трещины в подкрановых балках и именно там где вы описываете) - можете заказать диссертацию и т.д.
А если рассуждать чисто практически - дефект категории "А", требуется усиление. Вам что за дело до их производства? Если вы эксперт - вы отвечаете за свою работу.
У нас делали такого рода усиления в литейках, где тяжелый режим и круглосуточная работа. При правильной организации времени - несколько часов. Это локальное усиление.
А если все таки хотите считать - тогда для начала вам нужно будет нарезать достаточное количество образцов для испытаний на трещиностойкость (см. ГОСТ 25.506-85). И я очень сомневаюсь что на территории РФ где то вам правильно их смогут определить - те лаборатории где этот гост отрабатывался давно уже пошли по п-де.
Опять же логика - вы образцы должны брать из стенки, должны резать ее. А все ради чего это делается решается одним отверстием и двумя-тремя швами. Если сталь не кипящая. А если кипящая - только замена или дублирование конструкций.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry А если рассуждать чисто практически - дефект категории "А", требуется усиление. Вам что за дело до их производства? Если вы эксперт - вы отвечаете за свою работу. А если все таки хотите считать - тогда для начала вам нужно будет нарезать достаточное количество образцов для испытаний на трещиностойкость (см. ГОСТ 25.506-85)

испытаний на трещиностойкость не существует!!! к сожалению!!! есть испытания на прочность, твердость, ударную вязкость и определение химического состава стали, есть еще методика испытаний на расслоение металла, но всё это никчему, поскольку на балки есть приёмочные акты со всеми этими характеристиками, нам достаточно несколько стружек для подтверждения марки!

Сообщение от rybin74 испытаний на трещиностойкость не существует!!! к сожалению!!! есть испытания на прочность, твердость, ударную вязкость и определение химического состава стали, есть еще методика испытаний на расслоение металла, но всё это никчему, поскольку на балки есть приёмочные акты со всеми этими характеристиками, нам достаточно несколько стружек для подтверждения марки!

Почему не существует? ГОСТ 25.506-85 - действующий.
Вопрос о нормировании характеристик трещиностойкости поднимался в конце 80-х, есть куча результатов испытаний именно строительных сталей (те кто их делал грозились выложить все на специально разрабоанный сайт, но пока его нет). Работа эта до конца (до дествующих нормативов) не была доведена.
Вы конечно можете в принципе сделать то что вас просят - оценить ресурс балки (количество циклов до разрушения), изучив досконально этот вопрос и задавшись некими гипотетическими значениями характеристик. Тогда ресурс можно будет продлить на какой то срок. Но тогда вам нужно будет взять на себя ответственность за результаты расчетов, которые существуют (в строительстве) пока что как научные а не как инженерные. Т.е. это будет та же самая субъективная оценка (выбор критерия, выбор характеристик).
Политический вопрос может перерасти в уголовный. Об этом ваше начальство должно знать, и вы конечно же тоже.

"Несколько стружек" достаточно для химанализа. Химанализ все прочие испытания не заменяет. Трещиностойкость коррелированна с ударной вязкостью - вам ее просто необходимо установить.
А "приемочные акты" могут кстати запросто оказаться подделкой. Раз трещины появились, что то тут явно не то, и вы как эксперты должны установить это.
Что тут в вашем случае лучше всего сделать - подготовить все материалы, нанять нормальных исполнителей, согласовать отключение троллеев (на всякий случай ломом закоротить) и сделать все как можно быстрее. лучше чтобы и вы там лично присутствовали. Прописать заказчику повторное обследование через полгода. И дальше еще через полгода. Так кстати можно доить его очень долго - это большая удача, когда где то балки трещинами пошли

[rybin74]

я имел ввиду, что ни одна из действующих лабораторий сейчас этим не занимается(по крайней мере у нас)! Да и что даст это испытание....???Далее по тексту я свами согласен, просто думал что есть хотя бы рекомендованные методики, а коли так что тут попишешь!

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Раз трещины появились, что то тут явно не то, и вы как эксперты должны установить это.

От чего появились усталостные трещины?- вопрос риторический, на самом деле тут имеет значение на сколько эта трещина опасна, поскольку эксплуатация кранов в некоторых случаях допускается, в зависимости от характера и величины трещины! а в остальном всё как вы пишете, эта экспертиза уже третья за 2 года, а ремонтировать не хотят, поскольку в России живем, и деньги на ремонт найти труднее чем на экспертизу!

[MMV]

rybin74, Раз Вы из Челябинска, сходите на каф. СКиИС, трещинами в подкрановых балках проф. Сабуров занимается, может чего присоветует...

[rybin74]

Сообщение от MMV rybin74, Раз Вы из Челябинска, сходите на каф. СКиИС, трещинами в подкрановых балках проф. Сабуров занимается, может чего присоветует...

Да я сам со СКиС выпускался, и сабурова прекрасно знаю, только вот впервые слышу что он трещинами занимается, они в прошлом году балочку испытывали, но там главная тема другая! Усталость помоему, точно не трещины! мой одногрупник у него ассистировал! Хотя...спасибо, схожу к нему, как-то сразу про него не подумал!

[MMV]

Он этим всю жизнь занимается, докторскую защитил по этой теме лет 5...6 назад

PS
Может видели, в цехе, где лабораторки проходили, халабуда такая стоит из швеллеров сваренная, здоровая... Это как раз установка, для определения ресурса подкрановых балок, ее Сабуров и сделал в свое время...

[rybin74]

Сообщение от MMV PS Может видели, в цехе, где лабораторки проходили, халабуда такая стоит из швеллеров сваренная, здоровая... Это как раз установка, для определения ресурса подкрановых балок, ее Сабуров и сделал в свое время...

Да я сам там в 2007 году испытывал ферму в натуральную величину, с губайдулиным Р.Г. и эти все преспособления прекрасно знаю!
Просто не вспомнил про это как-то! давно это было!

[zai]

Сообщение от rybin74 ... найти объективнй метод , т.е. методику расчета таких конструкций, основанную на общих принципах!

Такую методику невозможно создать из-за разброса экспериментальных данных по ударной вязкости стали, невозможности надежно оценить скорость роста длины трещины и надежно оценить критическую длину трещины.

Если вершины трещин рассверлены без усиления конструкции или с усилением, то тогда возможно рассчитать концентрацию напряжений в зоне рассверливаний и сравнить их с допустимыми напряжениями для данной стали. Пример использования Ansys для расчета концентраций напряжений - слайд 12 в http://e-strength.ru/mydemo.files/frame.htm

[rybin74]

Сообщение от zai возможно рассчитать концентрацию напряжений в зоне рассверливаний и сравнить их с допустимыми напряжениями для данной стали. [/url]

Вы имеете ввиду определить остаточные напряжения "методом сверления
отверстий", а после этого зная марку и характеристики стали сделать вывод? или рассчитать концентрацию напряжений в ANSYS, после рассверливания? Тогда примерную методику расскажите, как это сделать!

[zai]

Рассверливание убирает неопределенность с кинетикой развития трещин. В этом случае при принятии технического решения нет необходимости проводить сложные расчеты роста трещины и определять критическую длину трещины.
Концентрацию напряжений после рассверливания можно определить в ANSYS. Этот расчет существенно проще, чем расчет конструкции с трещиной. Но и он сам по себе тоже сложен. Вы должны создать объемную или оболочечную модель фрагмента балки с дефектом. Убедиться что фрагмент достаточен и его границы не влияют на результаты расчета. Сделать существенное измельчение сетки модели вокруг отверстий. Расчитать достоверную нагрузку, приложить нагрузку к модели и получить напряжения. Далее эти напряжения нужно сравнить с допустимыми для конструкционной стали. По методике расчета в Ansys - она отрабатывается на сравнении с экспериментальными данными.

[rybin74]

Сообщение от zai можно определить в ANSYS.

Конечно можно, вот только надо сначала его купить и обучиться им пользоваться! У меня в распоряжении только Лира, SCAD, ну в общем отечественные проги!

Обратитесь на cadfem.ru за образовательной версией. Она вполне свободно позволяет решать небольшие тестовые задачи, в общем, образовываться.

[alexfr]

неужели нет возможности засверлить трещину и заварить шов?
если трещина не метровая - то полдня работы ремонтникам.
а какой реальный смысл в вашем расчете - если балка выскользнет из под крана (типа трещина длиной 2м) - то ваша диссертация -"должно было стоять" - уже никому (и Вам) не поможет - у Вас было право остановить производство, или хотя бы написать докладную записку под роспись эксплуатационникам - и они бы быстро все отремонтировали.
а если трещина 150мм - то дайте эскиз усиления с соответствующим письмом - будет время - сделают. судя по времени переписки в чате - трещина нестрашная, (вообще-то краны уже падали - хотите быть следующим.

[rybin74]

Сообщение от alexfr судя по времени переписки в чате - трещина нестрашная,

Да, конечно, состояние не ужасающее, к тому же края трещины сильно корродированы, в общем она застарелая и не развивается уже давно! когда-то наверно поднимали что-то краном близкое к максимальной гр-ти тогда она и образовалась! Потому такой вопрос и возник у меня, просто хотелось выяснить есть ли какая-нибудь методика расчета конструкций с подобными дефектами! это интересное направление!

Сообщение от rybin74 когда-то наверно поднимали что-то краном близкое к максимальной гр-ти тогда она и образовалась!

А фото можно? От единовременного нагружения усталостные трещины не возникают обычно, так чтобы потом останавливаться.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry От единовременного нагружения усталостные трещины не возникают обычно, так чтобы потом останавливаться.

Выкладываю фото, прямо страница из эксп-зы! насчет подъема чего-то максимальной гр-ти, имел ввиду систематические подъемы таких грузов, а не единичный!

[Антон 1970]

Я занимался такой проблемой, после 25 лет эксплуатации 80% ПБ имели от 1 до 8 трещин, одинаково как 12 так и 6 метровые, на обогатительной фабрика КГОК. После N го количества циклов, балки трещат. Кран у них не разу не падал пока. Только 1 раз в 25 лет весь пролёт меняют.

А эта трещина на опоре. Балка разрезная, под стыкам рельс, дефект рихтовки рельс был. Раздуть да заварить сто лет простоит

[Ильнур]

И Вы хотите обсчитать вот этот фрагмент на настоящую прочность и будущую выносливость? Вам доподлинно известна история загружений?

[rybin74]

Сообщение от Ильнур Вам доподлинно известна история загружений?

А зачем мне истроия загружений? Я не собираюсь определять причину образования этой трещины, я хотел определить её влияние на НДС балки на данный момент! действующие нагрузки я знаю достоверно, есть паспорт на кран, с указанием грузоподъемности, масс моста и тележки, а также скорости того и другого, акты и всё остальное! когда я начал эту тему - думал что это чуть проще чем оказалось на самом деле! Теперь думаю ограничиться стандартной формулировкой и рекомендациями, и не лезть в научные дебри! А в целом тема интересная, хотелось бы поподробнее изучить вопрос!

[zai]

Трещина вряд ли возникла из-за эксплуатационных нагрузок (см. вложенный файл - напряжения от сосредоточенной силы). Более вероятны краевые напряжения из за неравномерного прогрева стенки и полок при изготовлении балки (пункт 2 рисунка вложенного файла).

[TITO]

Следил за этой темой внимательно и решил внести так сказать свой вклад. Трещина проходит (как я это увидел) по металлу границы сплавления, на опоре в следствии сдвигающих усилий полки относительно стенки (тау). Не качественная сварка (неправильные материалы, технология и т.д.) Можно было уже давно сделать расчёт не сшивая узлы оболочечных элементов и оценить что да как для своего успокоения, только стоит из-за этого так долго переписываться ведь всё очевидно, ремонт на 3 часа максимум.

[rybin74]

Сообщение от TITO Трещина проходит (как я это увидел) по металлу границы сплавления, на опоре в следствии сдвигающих усилий полки относительно стенки (тау). Не качественная сварка (неправильные материалы, технология и т.д.) Можно было уже давно сделать расчёт не сшивая узлы оболочечных элементов и оценить что да как для своего успокоения,

Совешенно согласен насчет причины образования трещины, всегда полезно узнать мнение других людей! А такой Расчет, как я понял из переписки, бесполезен, но я всё равно его сделаю, "для успокоения"!

[TITO]

А такой Расчет, как я понял из переписки, бесполезен, но я всё равно его сделаю, "для успокоения"!

-это правильная позиция. Бесполезен или нет решать только Вам когда вы его сделаете, ведь вы же даёте рекомендации (суммируя услышанное и увиденное) по дальнейшей эксплуатации, а не форум. И если нетрудно выложите расчёт, посмотрим и обсудим нужен он был или нет.

[rybin74]

Сообщение от TITO И если нетрудно выложите расчёт, посмотрим и обсудим нужен он был или нет.

Обязательно выложу, спасибо всем за разъяснения, считаю такие дискуссии очень полезными и даже необходимыми для развития инженерного уровня!

[Lopuch]

Сообщение от rybin74 От чего появились усталостные трещины?- вопрос риторический, на самом деле тут имеет значение на сколько эта трещина опасна, поскольку эксплуатация кранов в некоторых случаях допускается, в зависимости от характера и величины трещины! а в остальном всё как вы пишете, эта экспертиза уже третья за 2 года, а ремонтировать не хотят, поскольку в России живем, и деньги на ремонт найти труднее чем на экспертизу!

Наводка на людей, компетентных в таких вопросах:

ASME/API Joint Comittee STD 579 Fitness-for-Service
Один из соавторов раздела по оценке усталостных трещин (Тэд Андерсен), разработал несколько программ по оценке срока службы элементов с трещинами.
За деньги они вам черта лысого оценят


STAFF SECRETARY Umberto D'urso

Umberto D'urso
The American Society of Mechanical Engineers
Three Park Avenue
New York, NY 10016
Phone: (212)591-8535
Fax: (212)591-8501
[email protected]

[rybin74]

Сообщение от Lopuch За деньги они вам черта лысого оценят [/email]

спасибо конечно, но я думаю что вся экспертиза крановых путей стоит не столько, сколько они возьмут лишь за консультацию!!!!

[Lopuch]

Я помню, как меня и двух коллег, чуть ли не зашиворот, вытащили на плавучий кран "Кондор" с целью продления проектого срока работы.Со злости мы на чистом энтузиазме нашли пять трещин с помощью цветной и магнитопорошковой дефектоскопии и заявили, что корифеями Fracture Mechnics мы неявляемся.Таковых не нашдось и после выполнения ремонта трещин кран юлагополучно работает до сих пор с магнитным захватом в режиме "Вира-Поворот стрелы-Майна" и обратно в самом жесточайшем режиме (через час рубашка на спине крановщика мокрая)

Так-что вариантов только два
- обследование и оценка дефктов
-обследование и ремонт дефектов


А вашему заказчику следует напомнить о печальной судьбе первой серии сварных судов Liberty

Лет тридцать-сорок назад проблема хрупких разрушений строительных конструкций стояла достаточно остро, особенно в холодном климате. Сейчас трещины довольно редки - благодаря новым требованиям к сталям, конечно же. В основном прет потеря устойчивости и пластическое.

[Lopuch]

Это не совсем так

При определенном отношении К1/K1k вы рано или поздно влазите в область FAD (Fracture Assessment Diagram), в которой в которой волникновение усталостных трещин практичаски гарантировано. Трещина -это высокий К1, K1k, характеризующее вязкость разрушения (очень качественно оцениваемое Шарпи тестом) не гарантирует от возникновения разрушения. Года четыре назад мне пришлось оценивать узел присоединения штуцера барабана котла Белгородского завода. При формальном соблюдении норм укрепления отврстий (прочность), допестимое количествоциклов былочто-то около 40. Материал был супер - сталь 22К,с отличной прочностью и отличным отношением "предел текучести / предел прочности", до которого практически всем строительнм сталям - ой, как далеко

Я говорю просто за статистику и именно строительных конструкций. Подкрановые балки тяжелого режима пожалуй та единственная вещь, для которой эта тема практически актуальна.

[Lopuch]

А это пожалуй единственный вид серезно нагруженных строитедьных конструкций со значительной цикликой

Я как-то разбирался почему в конце 70-х американцы резко подняли требования по V-Шарпи тесту для нефтяных резервуаров.Причина простенькая - хрупкое разрушение большого резервуара светлого нефтепрдукта по образующей, цунами за пределы обвалования и все стекает в большую реку. ниже по по течению- десяток крупных городов без питьевой воды. Статистику набирать не стали- резко изменили нормы. Правда, разбор полетов в открытом доступе найти практически не возможно,надо иметь доступ к серезным платным бидлиотекам

В России досих пор в ходу вольготный U-Шарпи тест; V-Шарпи тест- очень большая редкость в заводских сертификатах; тест на образцах Дроздовского -фантастика из учебников и научных монографий. ГОСТ по испытанию образцов на вязкость разрушения есть, но где в литературе найти данные поиспытаниям? (У амеров можно)

А вы уверены, что обрушение покрытия аквапарка не было вызвано хрупким разрушением? Комиссия под председательством Белостоцкого? обсуждала мифическую ошибку в расчетах, которую так и не указали

"См. 3-х томник ЦНИИПСК - там немного есть, и дальше учебники. В каталоге диссертаций точно есть работы по этой тематике (трещины в подкрановых балках и именно там где вы описываете) - можете заказать диссертацию и т.д.
А если рассуждать чисто практически -..." нужны нормативные документы и програмное обеспечения, а с этим в России пока полный облом. К американцам и англичанам можноотносится как угодно, но к сожалению ASME и BS (Welding Institute) по этой тематике безусловно лидируют

[rybin74]

Сообщение от TITO Можно было уже давно сделать расчёт не сшивая узлы оболочечных элементов и оценить что да как для своего успокоения

Прикинул примерный расчет, нагрузки не совсем точные, только ради того чтобы увидеть общий принцип! если что может кто дополнит меня, более опытный!

Общий принцип такой - разбиваете мелко сетку возле вершины трещины, считаете. На кончике - особенность (напряжения при измельчении стремятся к бесконечности и их нельзя вычислить и сравнить с Ry). А вот в окрестности кончика - считываете компоненты напряжений и считаете КИН (см. соотв. литературу, например книгу "Численные методы МР". J-интеграл имеет смысл считать в нелинейной постановке, принцип похожий.
Практически приспособленные программы (чтобы не парится с Лирами-Экселями) - ANSYS (до 11-й версии с использованием APDL в сложных случаях), или FEA-Crack (последняя считается самой крутой по этой части, непосредственно заточена под инженера)

[Антон 1970]

Вывод: смоделировать задачу по расчёту балки с трещиной, с помощью лиры невозможно.

Почему? Возможно - с помощью чего угодно, что моделирует НДС в районе трещины. Просто КИН надо считать или вручную или по собственной программке.

[rybin74]

Сообщение от TITO И если нетрудно выложите расчёт, посмотрим и обсудим нужен он был или нет.

Ну выложил, хотелось бы хоть каких-нибудь мнений услышать, обсудить, а то может я чё нитак понимаю?

[TITO]

Ну выложил, хотелось бы хоть каких-нибудь мнений услышать, обсудить, а то может я чё нитак понимаю?

Извините некогда посмотреть, вся неделя сдача этапов объекта, но схему скачал и обязательно выскажусь. Я пока ещё не спец. поэтому моя оценка не обязательна верна, но буду стараться. А вообще заметил спад участия "гуру" в довольно значимых темах.

[rybin74]

Сообщение от TITO А вообще заметил спад участия "гуру" в довольно значимых темах.

Я не очень давно здесь зарегистрирован, так что не знаю кто тут "гуру", мне хотя бы каких-нибудь мнений, а то посоветоваться нескем! В споре рождается истина! Ну или в конструктивной беседе, когда как!!!

Вы выложите результаты расчета, а не файл. Тогда можно будет как то оценить. А так о чем разговор?

[rybin74]

Вот как-то так получилось! Наверно если сетку у вершины помельче сделать, получиться как вы говорите, напряжения по мере уменьшения сетки будут стремиться к бесконечности! не пробовал пока!

Сообщение от rybin74 Вот как-то так получилось! Наверно если сетку у вершины помельче сделать, получиться как вы говорите, напряжения по мере уменьшения сетки будут стремиться к бесконечности!

Да, это так. Напряжения только на удалении от вершины можно рассматривать (но не максимальные). По результатам расчета вычислять КИН и сравнивать с предельным (при котором трещина становится неустойчивой). Потом можно в циклах попробовать смоделировать рост трещины до критической длины (или приближенно посчитать по соотв. формулам). Количество циклов до разрушения и является здесь искомой величиной.
В принципе КИН можно и по справочникам прикинуть для схожих с точки зрения НДС случаев, надо Мураками посмотреть (двухтомник выложу сегодня, если его здесь нет еще). Можно посчитать в ansys (если упростить модель разумно подойдет образовательная бесплатная версия).

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry По результатам расчета вычислять КИН и сравнивать с предельным (при котором трещина становится неустойчивой). Потом можно в циклах попробовать смоделировать рост трещины до критической длины (или приближенно посчитать по соотв. формулам). Количество циклов до разрушения и является здесь искомой величиной.

посоветуйте пожалуйста литературу по этой теме, может есть в download-е? Отрывок из книги по этому поводу выложен здесь, но хотелось бы полный вариант!

Это отрывок из диссертации (там какая то космическая спутниковая штуковина просчитывалась из композита). Там же список литературы обширный весьма (см. файл). Но вам лучше почитать учебники (для общего понимания) - например "Сопротивление материалов" Александрова (в эл. виде не видел). Потом попробовать посчитать КИН по формулам для простых случаев. Потом эти простые случае смоделировать и попробовать обсчитать численно (в Лире вам проще всего). А потом вы уже легко и правильно решите свою задачу, напишете программку свою (правда как выбирать из лиры значения напряжений в окрестности вершины автоматом - я не знаю. сомневаюсь чтобы можно было - скорее всего придется ручками). Из чисто строительной литературы методы МР описаны в трехтомнике ЦНИИПСК им. Мельникова.
PS Правда в вашем случае максимальные рабочие напряжения идут параллельно трещине и она не из за них скорее всего и появилась (как верно выше замечено это скорее всего результат плохой рихтовки на каком то этапе эксплуатации, когда стенку просто гнуло эксцентрисистетом. Т.е. нужно просчитвать ваш случай именно с эксцентриситетом от рельса, просто так вы получите что трещина не опасна совсем.
PS А почему бы вам не попробовать построить модель в GMSH? Там можно и трещину параметризировать и сетку нормальную нанести. Заодно освоите новый и полезный инструмент для себя.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry PS А почему бы вам не попробовать построить модель в GMSH? Там можно и трещину параметризировать и сетку нормальную нанести. Заодно освоите новый и полезный инструмент для себя.

Я про это только на форуме и узнал, до конца не понимаю, что это за инструмент и для чего он нужен, дистр. скачал но ничего не понял! Надо вдумчиво сидеть и разбираться, а на это времени особо нет!
Р.S. Это типа конвертер для Лиры, из других форматов, и параметрическое изменение геометрии импорируемой модели? Так у меня пока с этим проблем небыло, всё что надо я прекрасно импорирую из автокада напрямую(черех .dxf-файлы) и плоские модели и объемные, а сетку там же сам рисую какую надо, в автокаде это намного проще сделать! только нюансы кое-какие надо знать! в целом не встречал пока строительной конструкции на моделирование которой оболочками или объемными элементами уходило больше 3-х часов! включяя трубы и их примыкания к газоходам, это я делал отрисовавая в отдельных файлах трубу и газоход, а потом собираю эти схемы, там инструмент для этого есть!

Преимущество GMSH перед автокадом (насколько я представляю) - в том что сетку можно разбивать рационально, сгущать ее (как на плоских так и на криволинейных поверхностях и в объемах). Там автоматом оцениваются количественные параметры, которые в свою очередь определяют точность получаемых результатов. Я никогда не видел ни в Скаде ни в Лире сеток адекватных, именно расчетных сеток. В основном я наблюдаю как пользователи этих программ выкладывают тут на форуме такую сияющую чепуху, которую мало мальски серьезные пакеты вообще бракуют еще до расчета. Из строительного только ing демонстрирует на форуме нечто, похожее на настоящее.
Поэтому можно сделать модель в CAD потом перебросить в GMSH (для разбивки) и потом уже в расчетный пакет.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Преимущество GMSH перед автокадом (насколько я представляю) - в том что сетку можно разбивать рационально, сгущать ее (как на плоских так и на криволинейных поверхностях). В основном я наблюдаю как пользователи этих программ выкладывают тут на форуме такую сияющую чепуху, которую мало мальски серьезные пакеты вообще бракуют еще до расчета. Из строительного только ing демонстрирует на форуме нечто, похожее на настоящее. Поэтому можно сделать модель в CAD потом перебросить в GMSH (для разбивки) и потом уже в расчетный пакет.

На самом деле создание сетки в автокаде-сугубо индивидуальное дело. т.Е.в графической программе можно нарисовать всё что душе угодно, и на плоских и на криволинейных поверхностях и каждый (в зависимости от опыта) может сам выбирать густоту сетки, форму К.Э. и т.д. и места где сгустить сетку и все остальные параметры, а доверять это программе - мне кажется неправильным! Я в силу неопытности не знаю достоверно какой формы элементы пригодны при том или ином расчете, и какой густоты необходимо делать сетку в том или ином случае, поэтому мои расчеты могут выглядеть неадекватно. прошу посоветовать знающих людей какие элементы при каких расчетах надо использовать, какую сетку и из каких элементов лучше рисовать! а всё остальное-дело техники и умения применять графические проги!

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Поэтому можно сделать модель в CAD потом перебросить в GMSH (для разбивки) и потом уже в расчетный пакет.

Это значит что отрисовав модель в autoСАD, в объеме можно без лишних усилий натянуть на неё сетку(автоматически) и импортировать эту схему в расчетные комплексы? если так, то это прорыв в создании расчетных схем, я всеми руками за!!! но всё же считаю формирование сетки элементов делом отвественным и требующим опыта!

Сообщение от rybin74 но всё же считаю формирование сетки элементов делом отвественным и требующим опыта!

Ну не знаю. Не видел, что могу сказать. Графические программы для графики. А сетки должны генерировать именно специальные модули, потому что "красивость" для человека не всегда означет правильность, а во вторых в модулях никаких особых знаний иметь и не надо - кнопочку нажал и все. Ну, вот, грубо говоря ваша сетка из вашего примера - вообще никакая. С точки зрения локальных напряжений.
Хотя приходилось мне видеть и Блендере такие сетки что ICEM CFD попутать можно.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Ну не знаю. Не видел, что могу сказать. Графические программы для графики. А сетки должны генерировать именно специальные модули, потому что "красивость" для человека не всегда означет правильность, а во вторых в модулях никаких особых знаний иметь и не надо - кнопочку нажал и все. Ну, вот, грубо говоря ваша сетка из вашего примера - вообще никакая. С точки зрения локальных напряжений. Хотя приходилось мне видеть и Блендере такие сетки что ICEM CFD попутать можно.

Насчет своей сетки полностью согласен, поэтому и прошу совета у более опытных людей! Как рисовать сетку с точки зрения МКЭ - это наука целая! Но графические проги для того и графические чтобы в них проще было рисовать всякие сложные объекты, в том числе и сетку и геометрию конструкции!

Я не знаю навскидку популярных статей на русском по основам МКЭ сеток. Поищу. На самом деле сетки зависят от типа КЭ, от НДС и по хорошему следует применять адаптивные динамические сетки в современных программах. Просто возьмите за моду считать тестовые задачи с известными аналитическими решениями. Обязательно строить графики сходимости. И то, какие сетки хороши, а какие плохи, вы научитесь отличать с большей или меньшей точностью.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry На самом деле сетки зависят от типа КЭ, от НДС и по хорошему следует применять адаптивные динамические сетки в современных программах. И то, какие сетки хороши, а какие плохи, вы научитесь отличать с большей или меньшей точностью.

А те сетки которые формирует сама Лира после триангуляции не являются актуальными для каждого конкретного случая? И вообще насколько они правильные?

[TITO]

По поводу сходимости и дробления сеток есть у Перельмутора. Сооружение расчёт и анализ или как то так. Я сейчас читаю, у меня бумажная версия, купил год назад. Там и как график строить и советы по разбиению, только в стандартном описании Пераьлмутора-очень муторно.

Сообщение от rybin74 А те сетки которые формирует сама Лира после триангуляции не являются актуальными для каждого конкретного случая? И вообще насколько они правильные?

Лира делает триангуляцию контура? Я точно не могу сказать, потому что не видел, но подозреваю что там реализованн стандартный алгоритм (равномерное или неравномерное сгущение?). Если в результате триангуляции не получается элементов, вытянутых как колбаса, следовательно программа их оценивает. А что касается размера сетки и степени сгущения - это как пользователь задаст, исходя из предполагаемого НДС и из того, что и где ему нужно от расчета.
Может быть я ошибаюсь, но мне кажется что в Лире нет твердотельного моделирования. Т.е. для сгущения сетки модель каждый раз необходимо перестраивать заново, задавать жесткости, закрепления, прикладывать нагрузки.

[rybin74]

Сообщение от Patrick Henry Лира делает триангуляцию контура? Если в результате триангуляции не получается элементов, вытянутых как колбаса, следовательно программа их оценивает. А что касается размера сетки и степени сгущения - это как пользователь задаст, исходя из предполагаемого НДС и из того, что и где ему нужно от расчета. Может быть я ошибаюсь, но мне кажется что в Лире нет твердотельного моделирования. Т.е. для сгущения сетки модель каждый раз необходимо перестраивать заново, задавать жесткости, закрепления, прикладывать нагрузки.

примерно вот так триангулирует, сделал простенький контур чтобы было понятно:
Р.S. В последней версии R8, вроде бы можно сетку сгущать, я ролик смотрел там вроде есть об это упоминание, завтра точно скажу!

Вот выкатил кое какие книги по МР
http://dwg.ru/dnl/5113
http://dwg.ru/dnl/5112

[rybin74]

за литературу спасибо, могу сказать, что в Лире прекрасно за 2 действия можно изменить сетку узлов как угодно: укрупнить элементы, измельчить сетку, причем при разбиении можно менять форму элементов и тип! В общем довольно универсальный инструмент!

А при установке новой версии 9.4 R8, автоматически установливается дополнительная панель инструментов в вашу версию autoCAD, с помощью которой можно импортировать без проблем любую схему с лубой сеткой, которую вы сами нарисуете, просто волшебство какое-то!
Какие возможности открываются!!!!!!!!

[Baires]

Как раз попалась в руки старая статья вроде по теме обсуждения.
Не смотрел детально, почитайте - может что-то пригодится.

[vegas]

Трещина в стенке Дефект категории А, что требует немедленного усиления и дальнейшей замены. Если узнает технадзор то пипец производству. Пусть заводчане усилят по любому из типов. Иначе мы придем к вам)

[rybin74]

Сообщение от vegas Трещина в стенке Дефект категории А, что требует немедленного усиления и дальнейшей замены. Если узнает технадзор то пипец производству. Пусть заводчане усилят по любому из типов. Иначе мы придем к вам)

Почему вы так уверенно горите о том что этот дефект категории "А", вы фото трещины этой видели(выложено выше)? Формулировка которая приведена в РД 22-01-97:«А» - дефекты и повреждения основных несущих конструкций, представляющие непосредственную опасность их разрушения; Я считаю что поскольку развития данной трещины отсутствует, следовательно сочетание условий при которых она возникла не повторялись! А поскольку работа крана в этом пролёте не прекращалась, можно предположить что она имеет не усталостный характер, а как было сказано выше технологический! нарушение технологии сварки при изготовлении или другое! Эксперты кстати также считают! Да и к тому же при обнаружении дефектов категории "А" необходимо незамедлительно сообщать в РТН, а это остановкой производства грозит! Ремонтировать конечно надо тут разговоров нет, но вот присваивать категории дефектам - дело индивидуальное! Я сопоставив все данные тоже не считаю что эта трещина представляет непосредственную опасность обрущения балки!

[rybin74]

Сообщение от Baires Как раз попалась в руки старая статья вроде по теме обсуждения. Не смотрел детально, почитайте - может что-то пригодится.

Пригодилась бы, если была написана по русски!

[HG]

Написано много, но самая правильная мысль которая была высказаная в этой теме - остановить производство и усилить балку. Конечно можно посчитать коэффициент интенсивности напряжений для этой трещины, а толку-то? Ну посчитаете теоретическое значение Кi, так это для условий плоской деформации, а ее в вашем случае нет. Критическую величину КИН вы все равно точно не определите. Есть методики основанные на корреляции ударной вязкости по Шарпи, но опять же с Кic, а не с Кс. Интеграл Черепано-Райса опять же считать замучаетесь. Опять же трещина усталостная.
Если хотите разобраться в этом вопросе читайте книги по механике разрушения, поднимите подшивки журналов "Проблемы прочности" Института проблем прочности АН УкрССР, "Заводская лаборатория", "Автоматическая сварка" и т.д. и т.п. Пока разберетесь балку уже давно заменят

P.S. MMV ошибается - Сабуров занимался в частности вопросами усталости, но механикой разрушения не занимался

[rybin74]

Сообщение от HG Написано много, но самая правильная мысль которая была высказаная в этой теме - остановить производство и усилить балку. Конечно можно посчитать коэффициент интенсивности напряжений для этой трещины, а толку-то? Ну посчитаете теоретическое значение Кi, так это для условий плоской деформации, а ее в вашем случае нет. Критическую величину КИН вы все равно точно не определите. Есть методики основанные на корреляции ударной вязкости по Шарпи, но опять же с Кic, а не с Кс. Интеграл Черепано-Райса опять же считать замучаетесь. Опять же трещина усталостная. Если хотите разобраться в этом вопросе читайте книги по механике разрушения, поднимите подшивки журналов "Проблемы прочности" Института проблем прочности АН УкрССР, "Заводская лаборатория", "Автоматическая сварка" и т.д. и т.п. Пока разберетесь балку уже давно заменят

Это понятно, просто когда я начанал эту тему, то думал что методики расчета существуют, но в процессе понял, что всё это пока на уровне научных изысканий и гипотез, поэтому метод не инженерный, а коли так то придется по старинке "на глаз, нюх, ощюпь" определять категории дефектов и отложить это в долгий ящик, поскольку времени детально разбираться в этом вопросе нет, да и не будет наверно! Всем спасибо за участие!

[Дмитрий Дмитриев]

У меня вопрос к автору темы......Скажите а в случае аварии подкрановой балки со смертельным исходом к примеру.После того как Вы провели её экспертизу. На вопрос следователя прокуратуры на основании какого нормативного документа вы допустили эксплуатация подкрановой балки с трещиной!Что вы ответите?
На СТО 22-15-06 сошлётесь....Или на расчёт указанных выше параметров механики разрушения в "пиратском" ANSYSе и сравнение их с какими-нибудь усреднёнными характеристиками трещиностойкости по ГОСТ?Кстати не заметил ......Почему никто не поднял вопрос о том что никакая оболочечная схема здесь не применима.....Ну допустим всю геометрию балки,трещины(даже криволинейность её фронта мы знаем)и сварных швов....знаем все физико-механические характеристики стали и сварных швов.....От какой нагрузки и как приложенной к балке нужно считать основные параметры механики разрушения?Хотя бы для того чтобы знать распределения контактных напряжений под подошвой рельса нужно решить контактную задачу рельс-ВП ПБ.....Нужно учесть возможное смещение оси рельса с оси балки....продольное и поперечное торможение крана,нагрузку от его перекоса......Я лично вижу смысл таких задач только к примеру когда нашли трещину в термообшивке Шаттла....и считали как она себя поведёт во время его спуска в атмосфере,насколько опасна....Потому что чтобы адекватно оценить параметры механики разрушения её нужно сначало хорошо изучить и иметь большой опыт практической деятельности потому что это целая наука намного сложнее споромата и строймеха и кстати в строительных ВУЗах почему-то так и не введённая в программу.....К примеру у нас даже не было такого раздела в курсе Сопротивлении материалов
Я в своё время учился и работал у людей которые его создали, и не в коей мере не пытаясь доказать ненужность данного нормативного документа,наоборот считаю его принятие необходимым.....Я всегда задаю вопрос в нынешних условиях когда даже служба надзора за грузоподъёмными механизмами(жёстко контролируемая Ростехнадзором кстати) в 50% организаций функционирует только на бумаге,и краны находящиеся в намного худших условиях работы чем все строительные конструкции вместе взятые......Эксплуатируются с такими опасными усталостными трещинами.....А служба эксплуатации зданий и сооружений вообще отсутствует у многих предприятий.....Кто и как будет следить!.....Да юридически вы переложите на них ответственность(в пустоту)......

Автору темы рекомендую посмотреть РД 50.48.0075.03.05 - Надземные крановые пути там есть методика прогнозирования и долговечности стенки ПБ....И книгу ANSYS в руках инженера.Механика Разрушения......

[Lopuch]

Дело , в общем-то, не в отсутствии нормативного документа.
В Предисловиях к каждой Секции ASME Boiler&Pressure Vessel Code имеется интересное примечание. Что-то вроде (за тосность формулировки не ручаюсь):
"ASME не запрещает применения компьютерных программ и не настаивает на их применении. Автор должен быть в состоянии обосновать свои выводы"

Применении мощных средств расчета без задания реальной геометрии объекта, условий закрепления и экспериментально определенных свойств трещиностойкости реального материала сильно напоминает написание семестрового задания по курсу "Детали машин" по схеме:
- величину Х принимаем равной ....
- величину Y принимаем равной ....

Мне попадались отчеты по прогнозу хрупкого разрушения резервуаров АЭС, выполненные профессионалами. Уровень явно не для этого форума. Это тянуло на уровень исследовательских работ. Для данного случая - "шкура выделки не стоит"