[parmezan]

Здравствуйте, уважаемые участники форума.
Имеется внецентренно-сжатая колонна - двутавр 50Б1, изгибаемая в плоскости большей жесткости. Расчет ведется в пк лира-сапр 2013.
Задаю условные нагрузки, приводящие к потере устойчивости из плоскости. Анализирую стержневую и оболочечную модель и вижу расхождения в результатах расчета на общую устойчивость. Так, если точки раскрепления из плоскости в оболочечной модели закрепляют не только смещение, но и поворот, то формы потери устойчивости похожи на формы из стержневой модели, тогда как коэффициент запаса устойчивости значительно больше, чем в стержневой модели. Если же точки раскрепления из плоскости в оболочечной модели закрепляют только смещение, то формы потери устойчивости отличаются от форм стержневой модели, но коэффициент запаса устойчивости близок к коэффициенту из стержневой модели.
Как вы считаете, какой из вариантов моделирования более правильным, с точки зрения соответствия стержневой модели?

[nickname2019]

Правильней тот, который больше соответствует работе реальной конструкции.
А для практических расчетов - который проще и обеспечивает результат с достаточной точностью.

[parmezan]

Прикладываю файлы лиры

Сообщение от nickname2019 соответствует работе реальной конструкции.

В этом и заключается вопрос. Я не знаю какой вариант соответствует реальной работе

[Нубий-IV]

Все расчеты на устойчивость очень чувствительны к мелочам. Например, учет/неучет сдвига в стержневых схемах меняет ответ. А уж в оболочках налепить мелочей - раз плюнуть. Густота сетки, способы назначения связей, моделирование узлов опирания, способы приложения нагрузки, влияние ребер, подмешивание форм потери устойчивости стенок/полок - все это меняет ответ. И, чтобы добиться совпадения ответов в двух схемах, надо хорошенько помучиться. А уж подогнать ответ под формулы из СП вообще никому не удавалось, кроме пары примитивных случаев. В любом случае поиграть со сложными схемами полезно, они умеют интересные вопросы поставить.

[parmezan]

Сообщение от Нубий-IV А уж подогнать ответ под формулы из СП вообще никому не удавалось

Расчет по сп и расчет общей устойчивости стержня 100% совпадает. Я рассуждаю так. Нужно смоделировать оболочками, так чтобы кзу оболочечной модели был примерно равен кзу стержневой модели. А мне это удается, если только полностью (кроме опорного сечения) освободить кручение, разумеется при равных жесткостях, нагрузках, усилиях и перемещениях. Тогда первая форма - скручивание. Значит ли это, что когда выводились формулы СП для расчета предполагалось что стержень не закреплен от кручения, вот вопрос. Например, если не ошибаюсь, в случае с устойчивостью плоской формы изгиба опоры должны быть закреплены от кручения.

[IBZ]

Сообщение от parmezan Я не знаю какой вариант соответствует реальной работе

Да и никто не знает . Я всегда при возможности просчёта по нормам, пользуюсь именно ими. Это защищает от массы возможных проблем.

[parmezan]

Сообщение от IBZ Я всегда при возможности просчёта по нормам, пользуюсь именно ими.

Полностью с вами согласен. Вы бы стали закреплять колонну из приведенного мною примера от кручения в точках где она крепится к связям или хотя бы в оголовке?

[time]

Сообщение от parmezan Значит ли это, что когда выводились формулы СП для расчета предполагалось что стержень не закреплен от кручения, вот вопрос. Например, если не ошибаюсь, в случае с устойчивостью плоской формы изгиба опоры должны быть закреплены от кручения.

Там одна и та же формула сидит, если книжкам верить.

[IBZ]

Сообщение от parmezan Вы бы стали закреплять колонну из приведенного мною примера от кручения в точках где она крепится к связям или хотя бы в оголовке?

В точке крепления к фундаменту - связь, препятствующую кручению, поставил бы, а вот в оголовке не вижу ни малейших предпосылок к этому. Кроме того, кручение при плоской стержневой схеме невозможно получить в принципе.

[Нубий-IV]

Сообщение от parmezan Расчет по сп и расчет общей устойчивости стержня 100% совпадает

Даже сам расчет по СП не совпадает с расчетом по СП. Кто возьмет исходные данные для расчета на устойчивость из СП294 - никогда не получит ответы из СП17. Это такой прикол у разработчиков норм.

Даже сам расчет в стержневой модели не совпадает с расчетом в стержневой модели (Материалы / Изменить / Жескость / Учет сдвиговой жесткости). Оболочки по определению учтут сдвиг, так что 100% совпасть с той схемой, что задана сейчас, без учета сдвига, они могут только случайно.

Сообщение от parmezan Значит ли это, что когда выводились формулы СП для расчета предполагалось что стержень не закреплен от кручения, вот вопрос.

Вот для примера ответ попроще, от центрального сжатия: Для чего делается расчёт на устойчивость изначально изогнутого стержня? (Пост #14)

А чтобы дать честный ответ в этой задаче - надо сначала воспроизвести аналитический расчет на устойчивость сжато-изогнутого стержня из СП. Может, он похож на центрально-сжатый вариант. А может, и нет. Может, там из Власова формулы сидят, а может, и свои какие добавлены. Таких расчетов тут еще никто не делал. У меня они в дальнем ящике на пенсию отложены. Но тема как раз под них создана. Где-нибудь к сотой странице, может, что и получится прояснить. Точно можно сказать только, что изгибно-крутильные формы стержневая модель заведомо не ловит, так что ее в этой схеме считать эталоном никак нельзя.

[parmezan]

Сообщение от Нубий-IV Даже сам расчет по СП не совпадает с расчетом по СП. Кто возьмет исходные данные для расчета на устойчивость из СП294 - никогда не получит ответы из СП17. Это такой прикол у разработчиков норм. Даже сам расчет в стержневой модели не совпадает с расчетом в стержневой модели (Материалы / Изменить / Жескость / Учет сдвиговой жесткости). Оболочки по определению учтут сдвиг, так что 100% совпасть с той схемой, что задана сейчас, без учета сдвига, они могут только случайно.

Придираетесь. Хорошо, не совпадает на 100%, а условно совпадает.

[Нубий-IV]

Сообщение от parmezan Придираетесь. Хорошо, не совпадает на 100%

Только стопроцентное совпадение позволяет сказать "теперь все понятно". А наличие разницы в 10-20% автоматически ставит вопрос "а может, в другой схеме будет 100-200%?". Фактически за много лет игр с устойчивостью и нелинейностью только в одной задаче удалось получить 100% СП - в центрально сжатом стержне Эйлера, и далеко не с первой попытки. И только с СП в современной редакции, со старым СНиПом этот ответ не сходится, местами процентов на 15. А вот изгиб балок совсем не сходится. И местная устойчивость (ограничения на свесы полок и т.п.) не сходится. И расчетные длины не сходятся. И фиктивная поперечная сила не сходится. А все потому, что вывод формул - секрет авторов, который они нигде не светят. Потому никто не может и научиться получать "правильные 3D-схемы": никто не знает даже, какие там предпосылки были, чтобы их в КЭ имитировать.

Конкретно в этой задаче уже две проблемы в одной: внецентренное сжатие и расчетные длины. И ни про одну из них никто не знает, какой там ответ правильный. Очевидно, с чего начать: с десятков схем консольного стержня при разных сечениях, разных эксцентриситетах, и даже разных способах приложения изгибающей нагрузки (сверху и снизу могут давать разные ответы). Потом ручной счет и сверка с машинным. Таблицы, графики, все такое. Может, и будет совпадение. А может, и нет.

[Алексей_Л.]

Покрутил Ваши схемы. Работал в ЛираСапр 2018 R2.2.
1) Дело в том, что как минимум необходимо сделать одинаковые условия закрепления, чтобы получить одинаковые формы и запасы. Для стержневой и для пластинчатых моделей эквивалентные условия закрепления задать НЕ получится - поэтому форма может быть приблизительно одинаковая но разная по коэффициенту.
2) Для правильного задания закреплений надо понимать, что деформация при потере устойчивости развивается одновременно и сдвиговая и крутильная. При этом, например, две связи по Х в одном сечении запрещают перемещение дэZ при повороте - что увеличивает устойчивость.
3) На рисунках с моделями приведены примерно-эквивалентные условия закрепления. Для "Оболочки 1" КЗУ=2,53, для "Оболочки 2" КЗУ=2,95 - для второй оболочки сказывается более жесткое закрепление сечений, которое препятствует развитию крутильной составляющей деформации при потере устойчивости. (форма формы потери похожа в обеих оболочечных схемах при закреплении узлов как на прикрепленных рисунках).
4) если посмотреть вашу исходную "Оболочку 1", то очевидна потеря устойчивости поясного листа как сжатого стержня по направлению в плоскости листа (деформация как половина ветки параболы), очень похоже потерю устойчивости сжатого пояса балки (сжатый пояс балки от сжатого пояса колонны ничем принципиально не отличается).
Всё выше изложенное - мнение - относится соответственно.

[Алексей_Л.]

Покрутил схему еще.
Постарался задать в схеме Оболочка1 закрепления эквивалентные для схемы Стержень (рисунки прилагаю): в оболочечной модели в опорном узле Х,У,Z, дэZ закрепил в одном узле, узлы по соединения стенки и пояса также закрепил по Z, а эквивалент защемления от поворота по дэZ реализовал как объединение перемещений для трех узлов.
Для стержня КЗУ=1,328; для оболочки получил КЗУ=1,402.

Не могу понять один ньюанс: запрещение поворота относительно оси Z эквивалентно постановлению двум связям в плоскости перпендикулярной для данной оси (я поставил по Х в месте стыковки пояса со стенкой) и КЗУ схемы с таким закреплением возросло до КЗУ=1,539.

Думаю, дополнительно с КЗУ необходимо анализировать деформации. Намечается маленькая исследовательская работа)

[parmezan]

Сообщение от Нубий-IV вывод формул - секрет авторов, который они нигде не светят.

Когда выводились формулы не было возможности замоделить в 3д. Но зато были возможности поставить реальную колонну под пресс. Возможно в этом и кроется расхождение, которое показывает что реальность будет отличатся даже от идельно-смоделированного испытания.

Сообщение от Алексей_Л. Покрутил схему еще.

Для закрепления от поворота в оболочечной модели я просто использую закрепление не менее двух точек сечения от смещения.
Существенного влияния на результат использования в стержневой модели закреплений от кручения я не увидел.
Если в оболочечной модели я уберу закрепление от поворота еще и в опорном сечении, то кзу будет очень близок к стержневой модели. Но я сомневаюсь, что это правильно. Это больше похоже на "натягивание совы".

[Нубий-IV]

Сообщение от parmezan реальность будет отличатся даже от идельно-смоделированного испытания

Весь мир фейк, а ты в нем фотожаба (С) Badcomedian.

Сообщение от parmezan не было возможности замоделить в 3д

Момент инерции - интеграл по площади. Дифур, из которого находят решение - интеграл по длине. При аккуратном моделировании численный расчет совпадает с аналитикой в 3-4 знака, см. темы по расчетным длинам. Но не дай бог зевнуть при моделировании хоть одну мелочь (например, начальную деформацию на десятую долю миллиметра). А уж попытки получить крутильные формы из стержневой схемы - ни разу не мелочь. Далее в теме поучаствую только если философия закончится, и пойдут расчеты. Причем заведомо простые, у которых есть шанс совпасть с нормами/справочниками, иначе тема сдохнет автоматически через год, как и все похожие темы по устойчивости.