[hvorost]

Под словом моделирование я не имею ввиду компьютерное! Имеется ввиду выполнение фермы из металлопроката только уменьшенного масштаба раз в 5. Так вот вопрос заключается в следующем: как правильно подбирать металлопрокат, чтобы результаты эксперимента были действительны на реально ферме! То есть уменьшаю я длину стержней в 5 раз правильно ли будет уменьшить площадь сечения этого стержня в 5 раз или же есть строго определенная методика перехода от реальной фермы к модели??????

[Temka]

Если вы уменьшаете размер модели в пять раз то вам нужно соответственно уменьшать не площадь сечения а гибкость стержней для того что бы результат соответствовал расчету. Площадь стержней нужно уменьшать если вы собираетесь одновременно также уменьшать и нагрузку - здесь также прямая пропорция.

[Ильнур]

Мне кажется, что такая "модель" требует выполнения большого научного труда для получения точного аналога в реальной работе модели и оригинала. Так поступают, если создание опытного образца дорого обходится. Например самолеты в аэродинамических трубах и т.д. Не все масштабируется корректно. Разумнее в натуральную величину, тем более что фермы уже настолько изучены, что с практической точностью можно смоделировать на бумаге или компьютере...

[Temka]

Вообщем вполне согласен с Ильнуром что такую модель лучше всетаки выполнить 1:1 если она конечно у вас не очень большого пролета. Здесь на форуме есть много из тех кто строил такие модели и испытывал их - некоторые даже во дворе своего дома (не будем показывать пальцем)

[Profan]

Может, не гибкость стержней уменьшать, а жесткость?

[Temka]

Пардон, неправильно выразился -имел ввиду пропорционально размерам менять радиус инерции

[hvorost]

Уменьшая площадь сечения мы будем уменьшать нагрузку в 5 раз (будит ли это соответствовать реальности?)! Планируется выполнить расчет на динамические нагрузки.
В натуральную величину нет возможности! Решено уменьшать в 5 раз! Длина фермы 17730мм. Сечение стержней представлено в основном виде уголков.
То есть уменьшая размер в 5 раз мне необходимо уменьшить радиус инерции тоже в 5 раз?

[hvorost]

Сообщение от Ильнур Мне кажется, что такая "модель" требует выполнения большого научного труда для получения точного аналога в реальной работе модели и оригинала. Так поступают, если создание опытного образца дорого обходится. Например самолеты в аэродинамических трубах и т.д. Не все масштабируется корректно. Разумнее в натуральную величину, тем более что фермы уже настолько изучены, что с практической точностью можно смоделировать на бумаге или компьютере...

Вы имеете ввиду программки типа ЛИРА и SCAD?

[Temka]

В общем все так, как и говорил Ильнур тут появятся некотрые препятствия
- катет сварного шва вам врядли удасться уменьшить в 5 раз
- размер фасонки (в особенности толщину) - тоже уменьшать в 5 раз будете?
Соотношение узлового соединения к длине элемента может повлиять на соответствие усилий вашей модели расчетной модели и соответственно на отражение действительной работе при динамике
Не уверен что вам удасться подобрать прокатные уголки в которых при уменьшении площади в пять раз одновременно уменьшается и радиус инерции в 5 раз
Снова соглашусь с Ильнуром по поводу того что это требует соответствующего обоснования. Если у вас чисто научный интерес - то можно наверно на этом и остановиться, продумать просто вопрос с соединениями - и вперед к эксперименту, если же интерес более практичный - то пожалуй стоит более глубоко покопаться в теории

[Дмитррр]

А я вот призадумался... Длинну уменьшим в 5 раз... А почему не ширину и толщину стержней в 5 раз, а площадь?
С одной стороны для прочности нужно уменьшить площадь...
А для гибкости (интуитивно. Поправьте если ошибаюсь) именно размеры.

[Temka]

Как именно он будет уменьшать гибкость - это уже другое дело, и скорее всего масштабный коэффициент будет не 0,2, можете проэксперементировать возьмите определенный уголок - определите его площадь и радиус инерции, затем уменьште ширину полки и толщину в пять раз - площадь уменьшиться в 25раз
Для соответсвия модели реальной ферме необходимо чтобы неизменными оставались углы между элементами фермы, жесткости элементов (а они напрямую зависят от радиуса инерции) и также чтобы при уменьшении фермы сопряжения между элементами также соответствовали действительным

[Temka]

Удалено

[Integer]

Если я не ошибаюсь то есть книги по моделированию конструкций, где точно описываются различные методы создания моделей! В память запало, что усилия в фермах можно определять по электрической модели, составленной из частей проволоки с различным сопротивлением! Навскидку авторов и книги не вспомню, но это читалось на курсе "Испытание сооружений"!

[Temka]

Integer,

[Хворобьев]

Сообщение от Integer В память запало, что усилия в фермах можно определять по электрической модели, составленной из частей проволоки с различным сопротивлением!

Это СЛАУ МКЭ так решали, основываясь на законе Ома. В этом суть, а не в каком то хитром исследовании. Сейчас такие СЛАУ решается на ПЭВМ школьниками, так что повторять этот опыт бессмысленно.
Отвечая на первй вопрос: да - если уменьшить все в пять раз для статических задач определения НДС будет иметь место подобие. С поправкой на то, что корректно уменьшить не получится. Гибкость - не понял причем тут она.
Зачем вообще этот эксперимент? Чего определить то хотите?
Аспиранты испытания на моделях применяют широко - с тем, чтобы подтвердить принципиальную возможность получения правильных результатов по МКЭ. А дальше шпарят на компьютере.
Провести хороший корректный эксперимент - это опыт нужен, не меньше чем в расчетах. А чаще всего получается фуфло, которое сравнивают с фуфлом же. А опыт заключается в том, чтобы все это выглядело по возможности прилично.

[Integer]

г-н Хворобьев, дело в том что я никогда не занимался Моделированием существующих конструкций, но прекрасно помню что помимо создания моделей используя коэффициенты подобия, существуют еще немало способов смоделировать конструкцию, тот что я описал запомнился мне и я привел его в пример. Нам читали курс, он был интересный, но очень короткий ! Я не уверен что очень легко достать книги по моделированию, но знаю что они есть. А насчет школьников, хех точно знаю что такие модели периодически делают на кафедре "Испытания Сооружений" в МГСУ!!

[Хворобьев]

Сообщение от Integer Я не уверен что очень легко достать книги по моделированию, но знаю что они есть.

Книги есть, в библиотеках есть, у меня где то валялись. У Рабиновича по моему об этом есть. Электические схемы - это докомпьютерные способы решения СЛАУ. Никаких других аналогий, кроме расчетных там нет и быть не может. То что их делают в МГСУ - так то возможно. Образовательное же учреждение, а факт весьма интересный. Но то, что этот метод может быть точнее чем МКЭ - то, для решения СЛАУ которого он создан, это из той же области, что и гадания на гуще.

[slikrick]

Возьмите в скаде и сравните две модельки?

[Солидворкер]

Сообщение от slikrick Возьмите в скаде и сравните две модельки?

Вот это по современному. Не понимая самой сути сопромата, засунуть в прогу, авось она посчитает!

[Хворобьев]

Сообщение от Солидворкер Вот это по современному. Не понимая самой сути сопромата, засунуть в прогу, авось она посчитает!

А мне кажется, в принципе - можно. Я тоже иногда так делаю, чтобы убедится в том что случайно не перепутал ничего.
Вообще инженерный подход к оценке результатов и состоит как правило не в строгих математических докозательствах, а в многостороннем анализе и сравнении разных подходов и способов. Инженерам с одной стороны всегда не хватает теоретических знаний, но, с другой - ошибаться они не имеют права.
Начальный вопрос не вполне понятен. С какой целью, зачем испытание? Отследить влияние какого то фактора?
Масштабирование конструкций возможно с точки зрения прогибов и напряжений, но не будет точным, с точки зрения разрушения.

[str02]

закажите испытания в спец организацию. или просто на завод с достаточными площадями.
Мы по требованиям провинциальной экспертизы испытывали 24 метровую стропильную балку.

после испытаний модели основным будет доказать что 1:5 модель будет соответствовать оригиналу.

[Sergo]

Все в ансис 3d солидами.

[Солидворкер]

Сообщение от Хворобьев А мне кажется, в принципе - можно. Я тоже иногда так делаю, чтобы убедится в том что случайно не перепутал ничего. Вообще инженерный подход к оценке результатов и состоит как правило не в строгих математических докозательствах, а в многостороннем анализе и сравнении разных подходов и способов. Инженерам с одной стороны всегда не хватает теоретических знаний, но, с другой - ошибаться они не имеют права.

Хворобьев, я ведь не спорю, что так можно, я о другом.
hvorost хочет разобраться в том, каков принцип создания масштабной модели. А в программе не видно, по какому алгоритму она считает. Это то же самое, что посоветовать человеку, который хочет понять, как складывать числа воспользоваться калькулятором.

[AF9999]

К посту №1.
Я бы на Вашем месте взал бы какой-нибудь CAD-комплекс (Лира или SCAD к примеру) и смоделировал в нем 2 фермы: натуральную и в 5 раз уменьшенную (соответственно уменьшив нагрузку), после чего подогнал сечения по деформациям (относительные деформации обеих схем должны быть идентичны).

[Солидворкер]

Сообщение от AF9999 К посту №1. Я бы на Вашем месте взал бы какой-нибудь CAD-комплекс (Лира или SCAD к примеру) и смоделировал в нем 2 фермы: натуральную и в 5 раз уменьшенную (соответственно уменьшив нагрузку), после чего подогнал сечения по деформациям (относительные деформации обеих схем должны быть идентичны).

Во-первых, про Лиру писали уже пару постов назад.
Во-вторых, вопрос как раз и состоит в том, чтобы узнать во сколько раз надо уменьшать размеры.

[Ivan T]

Сообщение от Солидворкер Во-первых, про Лиру писали уже пару постов назад. Во-вторых, вопрос как раз и состоит в том, чтобы узнать во сколько раз надо уменьшать размеры.

У нас терию подобия читали - вот точно что запомнил - там все учитывается, т.е. если будете рассматривать влияние газового потока - то его плотность то же надо пересчитывать.
Простой пример - при увеличении линейных размеров в 5 раз нагрузки увеличаться точно на два порядка, так как объем изделий увеличивается в кубе - соотвественно растут нагрузки.
Немцы модель мерса продували в гибродинамической трубе - они насчитали, что при уменьшении модели в 10 раз (или около того) воздушную среду надо заменить на жидкость (воду) и скорость потока до 10 м/с (что эквивалентно 50 м/с газовой струи). примерно так. Спецы поправят, но такое моделирование - штука дюже вопросительная.

[Хворобьев]

Сообщение от Ivan T так как объем изделий увеличивается в кубе - соотвественно растут нагрузки. .

Для гидродинамики свои законы подобия.
В фермах собственный вес как правило не играет существенной роли, но его относительное изменение нужно конечно же учитывать.

[hvorost]

а если попробывать выполнить модель пользуясь теорией подобия?

[Ильнур]

Так какова цель? Если это испытания на прочность, устойчивость, деформации и т.д., грош цена такой модели. Кроме усилий в середине стержней, ничего не будет соответствовать образцу. Для полной идентичности надо масштабировать все во Вселенной.
Для примерной оценки поведения? Ручным расчетом можно увидеть... Если комбинации сложные или нагрузки вычурные, на Скаде...

[hvorost]

Сообщение от Ильнур Так какова цель? Если это испытания на прочность, устойчивость, деформации и т.д., грош цена такой модели. Кроме усилий в середине стержней, ничего не будет соответствовать образцу. Для полной идентичности надо масштабировать все во Вселенной. Для примерной оценки поведения? Ручным расчетом можно увидеть... Если комбинации сложные или нагрузки вычурные, на Скаде...

Планируется реконструкция транспортной галереии и ввиду того что мы несколько меняем использовавшиеся ранее материалы есть вероятность что возникнит резонанс поэтому планируется выполнить уменьшинную модель фермы и определить перемещения и деформации, колебания.

По образованию я инженер строитель гидротехник. В институте нам читали курс по моделированию. На самом деле это сложнейшая наука. Существует ряд критериев по которым, в зависимости от исследуемых параметров, устанавливаются коэффициенты подобия. В при проектировании гидротехнических сооружений моделирование широко используется. Этим занимаются крупные институты. Пишутся диссертации. Но, что самое главное, натурное моделирование не дает достоверной картины происходящих процессов. Так к примеру водобойный колодец Саяно Шушенской ГЭС был недостаточно затоплен. Каждое лето после пропуска паводка его восстанавливают. Другая стройка века - Ленинградская дамба. В натуре водные потоки отличаются от того, что было на модели. Результат - заболачивание Финского залива.

[Ильнур]

Колебания вряд ли...
Это как если гитару уменьшить в два раза, все станет выше на октаву? Или две?

[hvorost]

Сообщение от Ильнур Колебания вряд ли... Это как если гитару уменьшить в два раза, все станет выше на октаву? Или две?

а если подобрать по придельной гибкости подобрать прокат?

[Ильнур]

Галерея была по серии?

[hvorost]

Сообщение от Ильнур Галерея была по серии?

я не совсем понял вопрос!(начинающий поэтому еще многим не владею)

[Ильнур]

Вы переделываете старый проект. Там есть ссылки (по конструкциям, в общих указаниях и т.д.) на серии "...галереи..."?

[hvorost]

Сообщение от Ильнур Вы переделываете старый проект. Там есть ссылки (по конструкциям, в общих указаниях и т.д.) на серии "...галереи..."?

да проект переделываем! я уточню серию