| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Оценка прочности по эквивалентным напряжениям

Оценка прочности по эквивалентным напряжениям

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 11.01.2020, 17:17 #1
Оценка прочности по эквивалентным напряжениям
Dadidal
 
Инженер-гидротехник
 
Владивосток
Регистрация: 01.05.2017
Сообщений: 23

Добрый день, вопрос заколючается в следующем: как оценить прочность конструкции при использовании сложных моделей матриалов? Объясню на примере.

Допустим рассчитываем стальную конструкцию в ANSYS Mechanical и используем модель Isotropic Hardening, которая использует критерий текучести Мизеса для определения начала течения материала. Соответственно, когда мы будем оценивать прочность конструкции (если грубо говоря, чтобы напряжения не превышали предельные) мы будем использовать 4 теорию прочности, т.е. смотреть эквивалентные напряжения по Мизесу и сравнивать их с пределом текучести стали. Если экв. напряжения меньше критерия, то можно сказать, что прочность конструкции удовлетворительна.

А теперь представим что мы рассчитываем бетон и используем модель Друкера-Прагера или Ментрея-Виллама для материала бетона. Если эквивалентные напряжения по Друкеру-Прагеру еще можно посчитать (формула есть в интернете), то для Ментрея-Виллама я не смог найти. И теперь возникает вопрос: Как мне оценить прочность конструкции, если я не могу посчитать эквивалентные напряжения по Ментрею-Вилламу и сравнить их с пределом прочности на одноосное сжатие? Прошу не предлагать варианты "Посмотреть главные напряжения" или "Посмотреть деформации". В первом случае будет использоваться первая теория прочности и смысл тогда использовать всякие модели материалов, если по итогу всё равно игнорировать взаимовлияние напряжений на общую прочность. Второй случай не рассматривается, поскольку нужны именно напряжения.

Всем спасибо и всем добра
Просмотров: 8532
 
Непрочитано 11.01.2020, 18:29
#2
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Offtop: облом...
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.

Последний раз редактировалось Бахил, 12.01.2020 в 07:45.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 11.01.2020, 18:30
#3
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Мизес рассматривал равенство энергий формоизменения одноосного и 2-х или 3-х осных напряжённых состояний. Отсюда и получены "эквивалентные" напряжения, или интенсивность напряжений. Вилльям построил "поверхность напряжений", соответствующую прочности по каким-то экспериментам.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 12.01.2020, 10:27
#4
Dadidal

Инженер-гидротехник
 
Регистрация: 01.05.2017
Владивосток
Сообщений: 23


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Мизес рассматривал равенство энергий формоизменения одноосного и 2-х или 3-х осных напряжённых состояний. Отсюда и получены "эквивалентные" напряжения, или интенсивность напряжений. Вилльям построил "поверхность напряжений", соответствующую прочности по каким-то экспериментам.
Спасибо за теорию. Я её знаю. Но на поставленный вопрос это ответа не даёт. Понятие эквивалентные напряжения ввёл не Мизес. Эквивалентные напряжения (эквивалентными называются потому что приводят трёхосное НДС к эквивалентному одноосному) для каждого критерия прочности считаются по собственной формуле. То есть можно посчитать эквивалентные напряжения по Мору-Кулону, по теории Треска и т. д. Поправьте, если ошибаюсь.
Итак, как оценить прочность конструкции, если я не могу посчитать эквивалентные напряжения по Ментрею-Вилламу?
Dadidal вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2020, 10:39
#5
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от Dadidal Посмотреть сообщение
Спасибо за теорию. Я её знаю. Но на поставленный вопрос это ответа не даёт. Понятие эквивалентные напряжения ввёл не Мизес. Эквивалентные напряжения (эквивалентными называются потому что приводят трёхосное НДС к эквивалентному одноосному) для каждого критерия прочности считаются по собственной формуле. То есть можно посчитать эквивалентные напряжения по Мору-Кулону, по теории Треска и т. д. Поправьте, если ошибаюсь.
Итак, как оценить прочность конструкции, если я не могу посчитать эквивалентные напряжения по Ментрею-Вилламу?
Оценка прочности по эквивалентным напряжениям не корректна. Выше предела прочности напряжения быть не могут. А одному и тому же значению напряжений может соответствовать точка как на восходящей ветви диаграммы (элемент прочен), так и на нисходящей - элемент в стадии разрушения.
А прочность конструкции в целом можно оценить по непрерывному возрастанию прогиба при расчете (шагово-итерационный метод).

Последний раз редактировалось nickname2019, 12.01.2020 в 10:50.
nickname2019 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 12.01.2020, 11:14
#6
Dadidal

Инженер-гидротехник
 
Регистрация: 01.05.2017
Владивосток
Сообщений: 23


Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
Оценка прочности по эквивалентным напряжениям не корректна. Выше предела прочности напряжения быть не могут. А одному и тому же значению напряжений может соответствовать точка как на восходящей ветви диаграммы (элемент прочен), так и на нисходящей - элемент в стадии разрушения.
А прочность конструкции в целом можно оценить по непрерывному возрастанию прогиба при расчете (шагово-итерационный метод).
Благодарю за ответ. В прицнипе вы правы. А возможен ли такой вариант оценки прочности бетонной конструкции?:
1. мне известно предельно-допустимое значение относительных деформаций в бетоне (значения деформаций е,б2 из диаграмм СП 63.13330) и я буду сравнивать полученные эквивалентные деформации с данными значениями. Хотя наверное здесь тоже некорректно, поскольку эквивалентные деформации также считаются по Мизесу.
2. либо сравнить нормальные составляющие деформаций с предельными значениями.
Dadidal вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2020, 11:41
#7
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 1,208


Прочность оценивают по величине развития пластических деформаций, а не по напряжениям.
румата вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2020, 12:06
#8
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Все эти "теории прочности" для диаграммы Прандтля. Для бетона не подходят. Впринципе, эквивалентное по Вилльяму можно вытащить из функционала формы методом итераций.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2020, 12:29
#9
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от Dadidal Посмотреть сообщение
А возможен ли такой вариант оценки прочности бетонной конструкции?:
1. мне известно предельно-допустимое значение относительных деформаций в бетоне (значения деформаций е,б2 из диаграмм СП 63.13330) и я буду сравнивать полученные эквивалентные деформации с данными значениями. Хотя наверное здесь тоже некорректно, поскольку эквивалентные деформации также считаются по Мизесу.
Проблема в том, что потеря прочности (достижения текучести) одного элемента вовсе не означает потерю несущей способности конструкции. Т.е. вы можете оценить несущую способность ЭЛЕМЕНТА. Конструкция теряет несущую способность когда становится механизмом, что характеризуется потерей положительной определенности матрицы жесткости. При использовании итерационных алгоритмов (при решении задачи методом конечных элементов) это означает отсутствие сходимости решения.
Ансис должен как-то сам понимать где у него какой элемент и их подсвечивать.

Цитата:
Сообщение от Dadidal Посмотреть сообщение
2. либо сравнить нормальные составляющие деформаций с предельными значениями.
Согласно теории Карпенко из общих деформаций выделяются главные диагональные деформации (которые отвечают за изменение формы, а не объема) и оцениваются они, если я ничего не перепутал (я где-то на dwg.ru в комментариях выкладывал скан старого автореферата по аналогичной теме). Также можно книгу Карпенко посмотреть "Общие модели механики железобетона"

Последний раз редактировалось nickname2019, 12.01.2020 в 12:45.
nickname2019 вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2020, 17:30
#10
csp


 
Регистрация: 03.04.2013
Сообщений: 944


Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
Согласно теории Карпенко из общих....
Что останется от конструкции после снятия напряжений..., по т.н. теории?
csp вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2020, 08:49
#11
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от csp Посмотреть сообщение
Что останется от конструкции после снятия напряжений..., по т.н. теории?
Граница применимости инженерного физически нелинейного расчета - ограничения деформационной теории нелинейной работы железобетона (при условии реализации простого нагружения конструкции, т.е. при более-менее линейном возрастании напряжений/деформаций при линейном возрастании нагрузки). В таком случае нас интересует КОНЕЧНОЕ состояние конструкции под расчетными нагрузками. Рассмотрение влияние различных путей загружения/разгрузки делает задачу не решаемой из-за необходимости расчета ВСЕХ возможных ПУТЕЙ загружения конструкции с поиском наиболее невыгодного (если учитывать влияние путей загружения на конечный результат). Формально, даже внутри одного загружения (по временным нагрузкам, например) мы должны рассматривать разные пути нагружения (разные пролеты по отдельности и т.д.).
Т.е. рассмотрение путей загружения/разгрузки - это математически громоздкая ловля блох, не нужная для инженерных задач.

Книгу Карпенко я привел, так как там простым русским языком все объясняется. Аппроксимировать поверхности и диаграммы можно чем угодно.

Когда читаете зарубежные источники, не забывайте делить их впечатляющие выводы на десять.

Последний раз редактировалось nickname2019, 13.01.2020 в 08:55.
nickname2019 вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 10:33
| 1 #12
MrWhite


 
Регистрация: 18.09.2011
Нахабино
Сообщений: 985


nickname2019, Вы вот такие вещи пишите, что волосы дыбом встают. Скажите, а у Вас опыт то вообще есть нелинейных расчетов? Не тестовых задач, а обоснования реальных объектов? Или как у Бахил'а ?
MrWhite вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 10:57
#13
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от MrWhite Посмотреть сообщение
nickname2019, Вы вот такие вещи пишите, что волосы дыбом встают. Скажите, а у Вас опыт то вообще есть нелинейных расчетов? Не тестовых задач, а обоснования реальных объектов? Или как у Бахил'а ?
Да.
Вы бы уточнили, с чем конкретно не согласны. Я просто ответил на поставленный Dadidal вопрос. В #5 содержится развернутый ответ.

В #11 - это из учебника своими словами (кому интересно подробнее - см. Деформационные теории пластичности, даже в Википедии есть).

Опыта расчетов а ансис не имею.

Последний раз редактировалось nickname2019, 15.01.2020 в 11:10.
nickname2019 вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 11:18
#14
MrWhite


 
Регистрация: 18.09.2011
Нахабино
Сообщений: 985


Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
Да.
Вы бы уточнили, с чем конкретно не согласны. Я просто ответил на поставленный Dadidal вопрос. В #5 содержится развернутый ответ.

В #11 - это из учебника своими словами.

Опыта расчетов а ансис не имею.
Я уточню, просто если опыта нет, это бессмысленно В Ansys или нет, это как раз да, непринципиально.

Не согласен я в частности с утверждением: "Рассмотрение влияние различных путей загружения/разгрузки делает задачу не решаемой из-за необходимости расчета ВСЕХ возможных ПУТЕЙ загружения конструкции с поиском наиболее невыгодного".
1) Я не знаком с такой необходимостью и вполне способен сам определить круг невыгодных расчетных сочетаний и путей нагружения. Это фраза, как мне кажется, происходит из-за дурацкой (по другому не назову) моды в ПГС рассчитывать все на РСУ. Когда вместо аналитики оценки сочетаний нагружений, производят тупой перебор якобы всего возможного.
2) Под таким соусом можно любой расчет приговорить, даже линейный. Потому что количество возможных сочетаний - бесконечно.
3) Я не очень понимаю, почему концентрация внимания происходит на путях загружения/разгрузки? Физически нелинейный расчет интересен и нужен, даже если вынести за рамки генезис. Скажем в нелинейных расчетах мы уходим от такого неприятного эффекта как сингулярность. Вы можете миллион сочетаний просчитать, но если у Вас есть сингулярности модели (а они в сложных моделях 100% есть), то вот такой расчет и есть ловля блох. Ну и многое, многое другое. Почему внимание только на генезисе?
MrWhite вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 11:36
#15
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Цитата:
Сообщение от MrWhite Посмотреть сообщение
Или как у Бахил'а ?
Offtop: Не поминай Бахила всуе!
Я ответил абсолютно верно:
Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Впринципе, эквивалентное по Вилльяму можно вытащить из функционала формы методом итераций.
Для особо непонятливых:

Отсюда и находишь эквивалентное для любых "теорий".
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 11:40
#16
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Я уточню, просто если опыта нет, это бессмысленно В Ansys или нет, это как раз да, непринципиально.

Не согласен я в частности с утверждением: "Рассмотрение влияние различных путей загружения/разгрузки делает задачу не решаемой из-за необходимости расчета ВСЕХ возможных ПУТЕЙ загружения конструкции с поиском наиболее невыгодного".
1) Я не знаком с такой необходимостью и вполне способен сам определить круг невыгодных расчетных сочетаний и путей нагружения. Это фраза, как мне кажется, происходит из-за дурацкой (по другому не назову) моды в ПГС рассчитывать все на РСУ. Когда вместо аналитики оценки сочетаний нагружений, производят тупой перебор якобы всего возможного.
Это прописано как обязательный процесс в нормах.

Цитата:
2) Под таким соусом можно любой расчет приговорить, даже линейный. Потому что количество возможных сочетаний - бесконечно.
В линейном расчете работает суперпозиция и мы можем каждые вариант рассмотреть отдельно (хоть влияние каждого КЭ отдельно, хотя лиры и скады этого не делают), а при суммировании результатов формировать наиболее невыгодный для оцениваемого фактора результат.

Цитата:
3) Я не очень понимаю, почему концентрация внимания происходит на путях загружения/разгрузки?
Я хотел сказать, что для практических расчетов железобетона в строительстве модель нелинейно-упругого тела (деформационной теории) является достаточной. Если мы выходим за рамки этой теории и возникает необходимость учета путей загружения - значит конструкция, скорее всего, запроектирована неверно или является уникальным объектом, на который необходимо разрабатывать свою методику расчета и проверять ее экспериментом. Учет запредельной работы тонких стенок стальных балок - он уже учтен в нормах, использовать специальное ПО не требуется.

Цитата:
Физически нелинейный расчет интересен и нужен, даже если вынести за рамки генезис. Скажем в нелинейных расчетах мы уходим от такого неприятного эффекта как сингулярность. Вы можете миллион сочетаний просчитать, но если у Вас есть сингулярности модели (а они в сложных моделях 100% есть), то вот такой расчет и есть ловля блох. Ну и многое, многое другое. Почему внимание только на генезисе?
Проблему сигнулярностей по армированию можно решать размазывая арматуру по результатам линейного расчета (сохраняем общую расчетную площадь в сечении, но размазываем на большее число КЭ вокруг).
nickname2019 вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 11:46
#17
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Offtop: Эк куда вас понесло...
Цитата:
Сообщение от Dadidal Посмотреть сообщение
Как мне оценить прочность конструкции, если я не могу посчитать эквивалентные напряжения по Ментрею-Вилламу и сравнить их с пределом прочности на одноосное сжатие?
Вопрос простой. Если прочность обеспечена, то
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 11:49
#18
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Offtop: Эк куда вас понесло... Вопрос простой. Если прочность обеспечена, то
Если стандартную призму грузить деформациями ступенчато, то после проходела предела прочности на ниспадающей ветви условие будет выполняться, при этом призма будет находиться в состоянии разрушения. Указанное условие может использоваться для нахождения предельных напряжений в верху диаграммы деформирования для текущего напряженного состояния.
nickname2019 вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 12:03
#19
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 9,583


Offtop: Причём тут "ниспадающая ветвь"?
Нет.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2020, 12:10
#20
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 574


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Offtop: Причём тут "ниспадающая ветвь"?
Нет.
Кто-нибудь понял, что написано в #18? Видимо, я был косноязычен.

Последний раз редактировалось nickname2019, 15.01.2020 в 13:23.
nickname2019 вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Оценка прочности по эквивалентным напряжениям

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Оценка прочности опор valeri717 Металлические конструкции 1 30.06.2015 08:55
При оптимизации не учитывают ограничения по деформациям и эквивалентным напряжениям! MZ! ANSYS 1 26.02.2015 01:42
Как проводится анализ прочности и трещиностойкости по главным (или эквивалентным) напряжениям в железобетонных (или бетонных) конструкциях? Al-r Расчетные программы 16 01.02.2011 19:21
ГОСТ Р 53231-2008 UnyqUm Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 5 15.09.2009 14:41
Оценка прочности простенков, диафрагм. kmsalex Расчетные программы 5 18.03.2009 15:27