[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!

[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!