[Cfytrr]

Siemens PLM Femap with NX Nastran "Real FEA made easy"




Тема посвящается вопросам, возникающим при работе в среде программного комплекса Femap

Примеры выполнения некоторых расчетов можно посмотреть:
на домашней страничке

на сайте www.iberisa.com http://iberisa.wordpress.com,
Форум (англ.)
Линейный анализ; Нелинейный анализ
Форум на домашней страничке

[НиколаичЪ]

Доброго дня. Вопрос, конечно, к теме ветки имеет косвенное отношение, но все же. Посчитал в фемап ферму, получил зоны пластической деформации металла. Встал вопрос, а что, собственно, с этими зонами делать? Нормируются ведь напряжения, усилия в элементах, и сравниваются с расчетными характеристиками материала. А как быть если только в локальных местах возникают пластические деформации, как оценить предельные их значения? Кто-нибудь поведайте пожалуйста

[Cfytrr]

НиколаичЪ,
Картинку бы показали...

Увидел картинку, ну это не локальные напряжения, это уже почти все сечение "потекло", усилить бы надо.

[Dmitry88]

Вы просто сделали расчет к реальной работе конструкции вот и результаты. На основе данных изополей напряжений видно, где возникнет пластическая деформация металла вплоть до возможного разрушения. А результат должен получиться таким, чтобы напряжения не превышали предельных, чтобы не возникали пластические деформации. Так же надо по прогибу смотреть, чтобы согласовывалось СП 16.13330.2011.

[НиколаичЪ]

Сообщение от Cfytrr НиколаичЪ, Увидел картинку, ну это не локальные напряжения, это уже почти все сечение "потекло", усилить бы надо.

То есть нужно смотреть процентное соотношение зоны текучести к площади поперечного сечения? Я дремуч немного в этом вопросе, да и в компании у нас никто на этот вопрос ответить не может Проблема в том, что я рассчитал стандартную типовую подстропилку Молодечно, с учетом того, что предел текучести стали С345 по нормам снизили до 325 МПа. Получается, что все фермы Молодечно, которые смонтировали ранее нужно усилять... Собственно у заказчика такой вопрос возник.

[Cfytrr]

Локальные напряжения, вещь такая... могут превратится в общие. Самый простой путь оценить насколько опасны те или иные зоны развития пластических деформаций это устроить схеме расчет на на нагрузку раза в три превышающую расчетную и гарантировано разрушающую. Делаем расчет с шагом 1/30 нагрузки и смотрим что получится. Если расчет прошел 10 шагов (100% расчетной нагрузки) это хорошо, если расчет прошел 20 шагов (200% расчетной нагрузки) это уже замечательно, и все, к примеру, закончилось на 21 шаге (схема развалилась) После расчета смотрим как реагируют зоны локальных деформаций на прирост нагрузки, если стремятся захватить все и вся то такие места следует переделать, а если они растут но схема разрушается по вине пластики в другом месте то и бог с ними. Все вышесказанное относится к статическим погружениям, с динамическим нагрузками все гораздо сложней.

з.ы. Судя по картинке, уголки "съедает" неучтенный узловой момент.

[master_luc]

Добавлю 5 копеек:
1) в СНиП II-23 регламентируется величина остаточных пластических напряжений - под рукой нет чтобы указать конкретно
можно воспользоваться рекомендациями по расчету ЖБ конструкций.
2) на счет снижения напряжения - вообще-то С345 всегда было 300 МПа, 315 и 335 МПА расчетных напряжений, причем последние для тонких материалов.

П.С. Не в обиду сказано, умение моделировать чего-то в феа-комплексах и получение красивых картинок - это не умение их конструировать, уверен что если вы посчитаете типовую ферму из уголков- то опорная фасонка будет тоже в пластике -но ничего, стоят же елки-зеленые. Вот и думайте что делать с вашей пластикой.
На мой взгляд - я бы посчитал подстропилку по стержневой модели - проверил швы на усилия, фасонку бы "проверил" на соответствие рекомендуемых толщин в любом справочнике или учебнике по МК по усилию в опорном раскосе.

[НиколаичЪ]

master_luc
За советы спасибо.

Да я и не утверждаю, что умею моделировать. Я диплом инженера июне сего года получил, работаю всего пару месяцев, по сути пока на уровне лаборанта, не выше =) А вопрос возник в связи с тем, что заказчики прислали такие же "красивые картинки" типовых ферм (аналогичные на десятках объектов без каких либо проблем стоят) с зонами пластичности, и с утверждением что проектное решение некорректно. Ну это так, к слову. Вот и возник вопрос, как нормируются данные напряжения, как быть, кто виноват, что делать, быть или не быть

уверен что если вы посчитаете типовую ферму из уголков- то опорная фасонка будет тоже в пластике -но ничего, стоят же елки-зеленые.

В том-то и дело, что стоят, родимые.

[selega]

Сообщение от НиколаичЪ Кто-нибудь поведайте пожалуйста

НиколаичЪ, в таких случаях лучше приложить файл. Можно предполагать, что Вы считали задачу в линейно-упругой постановке, но все же...
Это во-первых, а во вторых - неплохо было бы уточнить, как замоделированы соединения элементов. Это тоже влияет на результат.
И в-третьих - судя по распределению напряжений (по картинке), в наклонных элементах шпренгеля возникает растяжение с изгибом, что вполне объяснимо при жестком соединении деталей. И трудно не согласиться, что

Сообщение от Cfytrr уголки "съедает" неучтенный узловой момент

Если вспомнить строительную механику, то все фермы, в том числе стальные, рассчитывают в предположении шарнирного соединения узлов, при котором в элементах возникают только продольные усилия, что и позволило применять для расчета различные относительно простые методы. Правда, такое допущение (шарниры в узлах) распространяется только на фермы с центрированными узлами. Это тоже необходимо учитывать при моделировании.

Сообщение от НиколаичЪ стоят, родимые

Стоят потому , что нормативное сопротивление стали сиречь гарантированное значение при 5% квантиле с обеспеченностью 0,9 (плюс к этому расчетные сопротивления получают путем деления нормативных на коэффициент надежности по материалу >1), а нормативные нагрузки умножены на коэффициенты надежности > 1. К тому же нормативные значения нагрузок тоже установлены с заданной обеспеченностью (при 95% квантиле) в зависимости от характера их изменчивости и принятого закона плотности распределения.
Правда даже в этом случае надежность стальной конструкции может не отвечать требованиям класса RC2 по EN 1990 (ТКП EN 1990). См., например,
здесь и здесь.

[НиколаичЪ]

ув. selega ого, развернуто. Спасибо.
мне потребуется время, чтобы осмыслить Ваше сообщение.

Я делал твердотельную модель, файл с сеткой ~80 Мб объемом. Соединение элементов моделировал жесткое, потому что по факту элементы приваривают друг к другу. Для этого, там где возможно совмещал сетку у элементов и объединял узлы (насколько это корректно, кстати?). Где это сделать сложно - моделировал Connect- Glued.

[selega]

Сообщение от НиколаичЪ Я делал твердотельную модель, файл с сеткой ~80 Мб объемом. Соединение элементов моделировал жесткое, потому что по факту элементы приваривают друг к другу. Для этого, там где возможно совмещал сетку у элементов и объединял узлы (насколько это корректно, кстати?). Где это сделать сложно - моделировал Connect- Glued.

М-да, листовые детали и прокатные профили замоделированы объемными элементами... Понятно теперь, почему файл такого размера. Все можно было бы решить с куда меньшими затратами сил и времени, в том числе машинного, если бы модель была образована срединными плоскостями элементов фермы.
Теперь по части соединений элементов. В натуре оно выполнено ручной дуговой сваркой (надо полагать), FEMAP позволяет моделировать такое соединение.
Что касается Ваших приемов, то они тоже имеют право на жизнь, но при этом необходимо иметь в виду, что в зонах, примыкающих к местам соединений элементов Вы с большой долей вероятности рискуете получить искаженное НДС (помните о принципе Сен-Венана). Кстати, именно вблизи соединения у Вас и возникло по расчету предельное состояние. Насколько оно в данном случае корректно? А вручную его проверить практически невозможно.
Коллега, имеет смысл посмотреть не раз уже упоминавшиеся в этой ветке монографии Шимковича и Рычкова, а также доступную литературу по конечно-элементному моделированию вообще, его основным правилам и принципам. Это позволит грамотно подходить к вопросам стратегии и тактики решения практических инженерных задач методом конечных элементов.

[Mishan_Aviator]

НиколаичЪ, возможно, Вы об этом знаете, но скажу Вам как бы я поступил.
С помощью грубой модели оцениваем нагрузки, которые приходят с трех элементов конструкции в одну точку: можно попробовать вообще сделать балочную модель - займет немного времени, оценить внутренние силовые факторы на небольшом удалении от зоны стыковки (как верно подметил selega, помним про принцип Сен-Венана), включая продольные, поперечные силы и изгибающие и крутящие моменты. Затем строим уточненную Solid-модель самого интересного узла конструкции (стыка), добавляем небольшие буферные зоны для "устаканивания" напряжений (это все Сен-Венан) и с помощью нагрузок типа "Force-Per-Area" создаем нужные нам внутренние силовые факторы, считаем уточненную модель.
Примерно так мы рассчитываем запчасти от самолетов

[SugarShot1]

Господа!
Помогите решить следующую задачу.
Зарисовка:

Пластины соединенные шурупом. Одна жестко закреплена. Ко второй прикладывается сила F.
Вопрос - почему в элементах шурупа возникают реакции силой f=2/Пи*F. Как это вывести/обосновать.
Модель в Femap neutral 10.2 прилагаю.
s1.rar

[SugarShot1]

Да и забыл что функции freebody interface появились в femap сравнительно недавно, ниже исходних в Femap v11.1
1.rar

[darik]

здравствуйте. я импортирую в femap с autocad ж.б мостовую опору в 3д. но она почему то не выходит в femap. и как разделить на солиды эту опору.
подскажите что делать

[Mishan_Aviator]

darik, во-первых, модель 2d или 3d? Какой промежуточный формат используете для конвертации? И какие версии автогада и фемапа? 2d модель прекрасно конвертируется через dxf (за исключением полилиний), попробуйте изменить промежуточный формат (только не ставьте стереолитографию stl - фемап по-своему его интерпретирует). 3d модели я обычно конвертирую через step203 (stp), но в автокаде по-моему такого файла нет. Можно попробовать применить промежуточную 3д программу для переформатирования модели. Попробуйте так же сохранить в старых версиях автокада. В конце концов после конвертации в фемап нажмите ctrl+A - масштабирование по размеру экрана и центрирование - возможно, модель у вас просто вне поля зрения. Или откройте дерево фемапа и посмотрите есть ли в модели твердый тела

[Cfytrr]

SugarShot1,
Имхо, все дело в "пограничных" элементах и узлах расположенных на границе среза. С одной стороны на эти узлы действует сдвигающая сила с другой удерживающая.
Если на границе измельчить сетку и создать очень тонкую буферную полоску то результат приблизится к теоретическому 1860.


darik
По словесному описаню трудно гадать, но скажу что из AutoCad в Femap солиды, поверхности и регионы импортируются через формат sat.

[SugarShot1]

Cfytrr,
Спасибо за ответ, получается чтобы определить усилия в крепежных элементах необходимо их "считывать" с отверстий под эти элементы или же выполнять спецмешинг.
Может вы знаете какой либо другой способ нахождения таких усилий?

[Cfytrr]

Сообщение от SugarShot1 определить усилия в крепежных элементах

Как вариант ввести коротенький балочный элемент в теле болта в зоне сдвига, он Вам напрямую выдаст М, N и Q, но из-за появления жестких тел изменится НДС в месте контакта:

Но ИМХО ловить НДС болтов не нужно, так как в группах они при срезе загружаются не равномерно, а нормы предписывают делить усилие среза поровну между болтами и т.д.

[darik]

а как создать жесткость опоры , чтоб она не провалилась, если на опору действует 500т веса

[Cfytrr]

darik,
Куда провалилась? Жесткость задается геометрией (поперечным сечением) и модулем упругости материала из которого изготавливают конструкцию.