[TITO]

Уважаемые коллеги инженеры подскажите как оценить прочность и устойчивость листовой конструкции в Лире и на основе результатов увеличить или уменьшить толщину листа. Конструкции металлические резервуары, дымовые трубы большого диаметра и т.п.. Читал презентации с сайта Скада по оценке устойчивости. Там коэф.устойчивости элемента должен быть больше 1.5 и все шаги расчёта описаны на примере балки переменной высоты а в Лире какой алгоритм?

[Vavan Metallist]

Вообще странно, что мы только двое на эту тему гутарим. Вроде должна быть интересной. Или все под новый год хвосты по работе чистят.

[Lopuch]

Сообщение от мозголом из Самары Нет не конечный элемент, а элемент который проектируешь, например стенка балки высотой 200мм толщиной 10мм отношение 200/10 =20, а вот на сколько её разбить в МКЭ для нормальной точности это уже зависит от программного комплекса..

Повторное открытие мембранной теории расчета оболочек в полном разгаре

Ваше определение отношения D/t > 10 как границы когда можно пренебречь третьей составляющей напряжения в рассматриваемой точке (through thickness) и рассматривать только две составляющих напряжения в мембранной оболочке без учета изгибных напряжений по толщине стенки оболочки достаточно верно и давно зафиксировано (см. VIII ASME Boiler & Pressure Vessel Code).Это учиттывается как при проведении расчетов по методу допускаемых напряжений, так и по методу предельных состояний (как design-by-formula так и design-by-analysis, в том числе и МКЭ)

[Vavan Metallist]

Но мы не про мембранные оболочки говорим здесь, а про моментные.

[Lopuch]

Сообщение от Vavan Metallist Но мы не про мембранные оболочки говорим здесь, а про моментные.

А трехосное напряженное состояние можно рассматривать как в безмоментной так и в моментной теории оболочек. Зассматривается суммы
membrane + bending
[(membrane + bending) + local membrane + peak]

каждая со своим предельным значением

Можно "накрутить" дополнительную сумму учитывающую усталость и еще кое-что

В виде лозунгов это есть в советских "Нормах проектирования атомной энергетики"

А вообще для начала рекомендую классику:

Отец механики 20 века и основоположник ASME Boiler Code - Степан Порьфирьевич Тимошенко - Plates and Shells

[TITO]

Вопросик маленький. Я привёл пример конструкции которую надо рассчитать, подскажите какой КЭ мне использовать для описания стенки трубы и какое напряжённое состояние будет. В СНиП не как не могу найти Сигма критич. для случая дымовой трубы. Ведь внутри трубы давление отходящих газов пренебрежительно мало. Получается что усилия возникают только от ветра и от соб.веса. Кстати наши старые спецы ориентируются только на опыт прежних лет и толщины принимают из старых проектов, но это не выход потому как не всегда можно найти аналог. Я обращаюсь за помощью к Спецам форума нового поколения.

[Lopuch]

Кроме ветра и собственного веса серьезное значение имеют
- коэффициент концентрации напряжений, как следствие большого выреза в стенке трубы
- нагрузки которые приносит в место подсоединения присоединяемый газоход

Без большой головной боли этот расчет можно сделать только с хорошей специализированной программой (например, NozzlePro, PRG)

После Нового Года к этому разговору можно будет вернутся

[TITO]

дело в том что я англицким не особо владею и осваивать программы времени нет. А всё таки по типу элементов никто не подскажет?

[Lopuch]

Да, нет
Я имел в виду, что вы бросаете мне описание вашей трубы - диаметр, толщина, высота, скорость ветра в вашем районе и характеристику присоединяемого газохода - высота подсоединения, тип подсоединения (радиальный, тангенциальный), диаметр, толщина
После окончания официальных католическо-православных мероприятий я сообщаю вам результаты проверки (максимальные напряжения, картину распределения напряжений и т.д.)

[TITO]

Я с радостью сброшу. Заодно сравним с результатами в Лире.

Я с радостью сброшу информ. в Вашу почту. Заодно сравним результаты расчёта в Лире.

[Кулик Алексей aka kpblc]

TITO, используй [Правка]! Ну неужели каждого надо ткнуть носом?!

Добрался я до этой задачи - смоделировал в ansys educational и CalculiX. Результаты в любой программе естественно одинаковые, если одинаковые исходные данные, соотв. типы элементов и т.д.
Для балки - минимальный Кзапаса =1,45.
Для колонны - 1,8 (из плоскости, соотв. теоретич. решению)
Nкрит, Эйл. =3,1416^2*2.1e7*167e-8/(2*2)^2)/12 =
= 1.80
Единственный момент - в колонне, если прикладывать силу 12 т. как сосредоточенную, то Кзапаса=1.51 - несколько меньше, т.к. первая форма включает не только изгиб, но и местную потерю устойчивости стенки.
И так далее.
Лира, Микрофе - все они считают то же самое что и ансис и открытый-бесплатный калькуликс.
Хотелось бы еще попробовать в Code-Aster решить, но все руки никак не дойдут до его полноценного освоения.
Итак, давайте попробую выразуить свою точку зрения по вопросу.

Сообщение от Vavan Metallist Или иначе вопрос: поясните, почему так нельзя считать? Почему нельзя заменить этим методом громоздкие формулы? .

Нормативная методика расчета на местную устойчивость описана в "Пособии по проектированию... к СНиП" Глава 7. ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК И ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ ИЗГИБАЕМЫХ И СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Кое-какие цитаты
"... п. 7.3. Компоненты напряжений и деформаций, как правило, вычисляются с использованием зависимостей теории малых упругопластических деформаций, разработанной А. А. Ильюшиным [20]"

Для расчета в общем случае приведена формула и таблица -
"...В табл. 31 приведены значения условной гибкости в зависимости от максимальной пластической деформации и параметра альфа. При этом учитывалось изменение коэффициента Пуассона, влияние начальных несовершенств пластинки [22] и уменьшение эффекта защемления при развитии пластических деформаций. В упругой области коэффициент упругого защемления определялся по данным работы [22]."

Уже много раз говорилось - если напряжения в момент потери устойчивости меньше предела пропорциональности, то расчет по Эйлеру - действительный. Получается действительным он для тонкостенных и гибких пластин. И в данном случе к результатам по МКЭ нужно добавить только "волевой" коэффициент 1,3 - по данным того же СНиП и пособия к нему.
Если обоочка толстостенная, то процесс решения МКЭ следующий: 1) считается устойчивость линейно. 2) Определяются вероятные формы потери устойчивости. 3) По данным формам задаются начальные деформации (выгибы). 4) Считается с учетом физ. и геом. нелинейности - до достижения пика на графике "нагрузка-выгиб".
Практически этот процесс легко реализуется только в ansys наверно (в виде макроса на APDL). Это уже обсуждалось на форуме.
Но так или иначе - данная задача не простая. Проще в нужном месте поставить ребра, чем заниматься подобными расчетами на практике.

Сообщение от Vavan Metallist Когда взять ту же мою колонну, наклонить ее, или придать кривизну, или приложить боковые нагрузки коэфициент запаса устойчивости не меняется. Если взять балку, и приложить силу еще и вдоль нее - то тоже неадекватно коэфициент меняется. Он завышен, балка давно должна "выстрелить", а у меня 1,2. Вот здесь и собака зарыта... Почему так, кто знает? Оттуда у меня и недоверие ко всем примерам СКАДовцев с их нестандартными балками и т.д. .

При т.н. линейном, эйлеровом анализе устойчивости результат зависит только от сжимающих нагряжений. Т.е. для балки нагруженной осевой силой и осевой+поперечной, результаты будут одинаковыми.
Для того чтобы получить реальную картину нужно использовать не расчет на устойчивость как таковой а моделирование конструкции с учетом геометрической и физической нелинейностей с учетом начальных выгибов стержней (в которых нет больших моментов от внешней нагрузки).

[TITO]

Добрый вечер! Вот начал считать свою конструкцию в СКАДЕ, делаю расчёт устойчивсти... хочу получить коэф.запаса устойчивости по элементам и ни как . Пишет

и возрастании загружения 1. 21:05:42 Коэффициент запаса устойчивости системы больше верхней границы поиска. Его значение не определено. 21:05:43 З А Д А Н И Е В Ы П О Л Н Е Н О Затраченное время : 3.53 мин.

Подскажите что нужно активировать что СКАД его всётаки определил А то интересно получается, он больше границы поиска но он не определён. Что с ним делать?????

[Lopuch]

Стандартное для большинства программ действие:
Найти в меню "Установки" заданный Вами или по умолчанию верхний лимит величины и изменить его. Или плюнуть и написать в отчете К > .... OK!

[TITO]

Я это делаю не для отчёта, а для того чтобы это всё стояло и я спокойно спал. И всётаки призываю всех пользователей СКАД подсказать как получить эти коэф. для каждого элемента в отдельности или хотя бы минимальное значение. Я работаю в Лире но обстоятельства заставили расчитывать именно это конструкцию в СКАДЕ, а я его ещё не совсем освоил может чего не знаю. Как в презентации Stability этот коэф. здорово получали?

[IBZ]

Сообщение от TITO Я это делаю не для отчёта, а для того чтобы это всё стояло и я спокойно спал. Как в презентации Stability этот коэф. здорово получали?

В разделе устойчивость введите в графе таблицы "Верхняя граница поиска" (предварительно поставив отметку в клетке "коэффициенты запаса") число 2000 вместо 2 по умолчанию. Но имейте ввиду, что кроме расчетной длины, Вы ничего фактически не получите - все равно придется проверять по СНиП. Да и к расчетным длинам надо подходить осознанно, иначе малонагруженные элементы не пройдут по предельной гибкости.

[TITO]

Вот выкладываю схему может найдётся Добрый человек и внесёт изменения в файлик так чтоб там коэффициент запаса устойчивости был виден и ОТВЕТИТ как это сделать. -этот смайлик точно выражает моё состояние после безуспешого поиска в Справке Скада и по форуму.

[Vavan Metallist]

ТITO, Коэффициент запаса устойчивости системы 10.205078.
Нужно было увеличить параметр, обведенный красным

[rybin74]

Vavan Metallist

(это уже выше моего понимания) редуцированные сечения

на самом деле всё очень просто! редукция сечения это его уменьшение в процессе пластической деформации! Просто напряжения как вам известно распределяются по сечению неравномерно, поэтому когда напряжения в какой-то из частей сечения достигают предела текучести то, тот участок сечения выкидывается из расчета, соответственно площадь сечения уменьшается, но оно продолжает работать! Такой механизм реализован в MicroFe, но не знаю насколько удачно!

[TITO]

ТITO, Коэффициент запаса устойчивости системы 10.205078. Нужно было увеличить параметр, обведенный красным

. Спасибо уже перепробовал и добился наконец. А вот чтоб отдельно для каждого элемента не как не могу найти, наверное такой функции нет. В Лире всё это как-то лучше выглядит. А как ваше мнение Vavan Metallist, по поводу схемы, есть какие нибудь существенные огрехи. Хотя моя теперешняя схема имеет отличия.

[Vavan Metallist]

Сообщение от TITO . Спасибо уже перепробовал и добился наконец. А вот чтоб отдельно для каждого элемента не как не могу найти, наверное такой функции нет. В Лире всё это как-то лучше выглядит. А как ваше мнение Vavan Metallist, по поводу схемы, есть какие нибудь существенные огрехи. Хотя моя теперешняя схема имеет отличия.

Как по мне, то нужно в местах примыкания ребер измельчить сетку. Первая форма потери устойчивости получилась общей, но может быть где то "выстрелит" местная. Здесь Лира бы помогла, она 3 первых формы можеть выдать. Коэфициент 10 для такой формы потери устойчивости по моему вполне достаточен (снова таки если не вылезет местная).
Не понимаю зачем вам отдельно для каждого элемента. Если хотите. посмотрите "Энергетический постпроцессор". Он покажет "какие элементы отвестственны за потерю устойчивости" (как в примерах stability).
Кстати возникла "мысля-вопрос" ко всем, кому тема интересна: если в схеме (возьмем ту, которую выложил ТITO)напряжения не превышают предела текучести, а первой формой потери устойчивости является общая потеря, то можно принять, что устойчивость теряется "по Эйлеру"?