[Kirillspec]

Здравствуйте!
Вопрос следующий: при воздействии нагрузки на отверстие в алюминиевом листе s10мм возникает следующая картина напряжений как на прилагаемой картинке.
Возникает пятно с превышением предела текучести 245МПа. Как интерпретировать это пятно? Это небольшая деформация отверстия или беспокоиться не о чем?
Вопрос на самом деле глобальный - как научиться интерпретироваться цветные картинки напряжений ? Одно дело когда строишь модель из стержневых элементов - там вроде все понятно если превышение предела текучести - значит элемент не несет, но как быть с деталированной моделью когда строишь какой-то узел из пластинчатых или объемных элементов?

Самое странное что сколько не искал не нашел похожих вопросов в интернете. Неужели такой глупый вопрос?!

[Tyhig]

Если упругая модель - то решение неправильное.
Если упруго-пластическая модель, то решение с учётом пластики. При превышении деформаций сверх графика сигма-деформации происходит разрыв. Превышении напряжений происходит разрыв - трещина или смятие. Если смятие в данном месте некритично, а нагрузка не динамическая, не цикличная, не знакоппеременная, то может быть и так сойдёт ? Но в данном месте видимо вряд ли.

[Kirillspec]

Не совсем понял. Вы хотите сказать что задачу надо решать как с физически нелинейным материалом? Нагрузка статическая...

[zvezdochiot]

Сообщение от Kirillspec Возникает пятно с превышением предела текучести 245МПа. Как интерпретировать это пятно? Это небольшая деформация отверстия или беспокоиться не о чем?

Первого предложения в наборе из трёх достаточно. Всё - выбрасывай. Хана твоей детальке.

[Kirillspec]

Сообщение от zvezdochiot Первого предложения в наборе из трёх достаточно. Всё - выбрасывай. Хана твоей детальке.

Спасибо конечно, но хотелось бы научиться принимать такие решения, а куда копать я пока не знаю. Как вы поняли что детальке хана? Что, даже такое небольшое пятно превышения свидетельствует о том что деталь не несет? А если взять какой-нибудь случай с небольшой концентрацией напряжений, мы же не даем заключение что деталь не несет...

[Бахил]

А чё тут понимать? Напряжения превысили предел текучести - пиши пропало.
Единственно можно посмотреть на Мизеса - вдруг прокатит.

[zvezdochiot]

Сообщение от Kirillspec хотелось бы научиться принимать такие решения

Знаешь, что такое запас прочности? И зачем он нужен?

[Kirillspec]

Сообщение от zvezdochiot Знаешь, что такое запас прочности? И зачем он нужен?

Ну запас запасом, а речь идет о том чтобы сопоставлять расчеты с реальным поведением материала.

[zvezdochiot]

Сообщение от Kirillspec Ну запас запасом, а речь идет о том чтобы сопоставлять расчеты с реальным поведением материала.

Чушь! Полнейшая!

[olf_]

Сообщение от Kirillspec предела текучести 245МПа

А почему не смятия?

[Kirillspec]

Сообщение от olf_ А почему не смятия?

Ну я то думал что МКЭ это такая универсальная вещь, что мы сравниваем эквивалентные напряжения с пределом текучести...

[zvezdochiot]

Сообщение от Kirillspec Ну я то думал что МКЭ...

МКЭ - это способ (упрощение) перевода задачи механики сплошных сред (система интегральных уравнений) в область термеха (стержневая задача). Упрощение значительное. Вот только кол-во элементов таково, что обработать их можно только на вычислительной технике.
К "задаче термеха". А термех чем занимается? Статикой или динамикой?

3.8. Запрещено использование нецензурной (в том числе завуалированной), оскорбительной, угрожающей, дискриминирующей по любому признаку лексики.
/Солидворкер/

----- добавлено через ~11 мин. -----

Сообщение от zvezdochiot 3.8. Запрещено...

Уже и цитаты из анекдотов запретили? Совсем дело дрянь. Хотя запрещать юмор бесполезно, только себя дураком выставишь.

[Солидворкер]

Сообщение от zvezdochiot Уже и цитаты из анекдотов запретили?

3.8. Запрещено использование нецензурной (в том числе завуалированной), оскорбительной, угрожающей, дискриминирующей по любому признаку лексики.

Сообщение от zvezdochiot Совсем дело дрянь. Хотя запрещать юмор бесполезно, только себя дураком выставишь.

https://yandex.ru/search/?lr=2&clid=...жно+материться

[olf_]

Offtop: #12, #13
Пришло время перемен и непростых решений
В соответствии с этим на форуме включен режим стерильности.. (для общего блага)

#11
МКЭ калькулятор для решения поставленных задач
Что с чем сравнивать см. табл.13, формула (89) СП 128.13330.2016

[Нубий-IV]

Сообщение от Kirillspec МКЭ это такая универсальная вещь, что мы сравниваем эквивалентные напряжения с пределом текучести

МКЭ не виноват, так мир устроен. Универсальной теории прочности еще не придумали, есть разные инженерные приближения, но каждое из них со своими ограничениями.

Например, в строительстве при проверке прочности болтовых соединений сравнивают не с пределом текучести, а прочностью на смятие, которая раза в два больше, причем сами напряжения не с упругой схемы берут, а с пластической (с упругой, как в шапке на картинке, раза в три разница получится).

Сухой песок под ногой проваливается, но если его в цилиндр под поршень засыпать - выдержит сколько угодно; какая у песка прочность, что с чем сравнивать?

Строители царапины игнорируют, а авиастроители - нет.

Напряжения в центре Земли под 400 ГПа - это, очевидно, на порядки больше, чем прочность скалы на сжатие, однако Земля на кусочки не раскрошилась: при равномерном сжатии материалы выдерживают гигантские давления, вплоть до начала ядерных реакций (а звезды и после начала как-то держатся).

И т.д., и т.п.

Единственный вариант - брать аналогичную задачу из учебников/справочников/норм, и по ней свою расчетную схему настраивать; как начнут совпадения получаться - так, значит, можно начинать схемой под такие задачи пользоваться. Тут и размер сетки может влиять, и способ задания нагрузки, и тип расчета, и спецэлементы, и кто знает, что еще.

Учебников не видел, но я строитель, у нас такие темы детально не разбирают; возможно, в машиностроительных / авиастроительных / судостроительных учебниках подробностей побольше, и теории пополнее.

[Kirillspec]

Сообщение от olf_ Offtop: #12, #13 Пришло время перемен и непростых решений В соответствии с этим на форуме включен режим стерильности.. (для общего блага) #11 МКЭ калькулятор для решения поставленных задач Что с чем сравнивать см. табл.13, формула (89) СП 128.13330.2016

По формуле СП все проходит...

[Нубий-IV]

Сообщение от Kirillspec По формуле СП все проходит

Если это строительный стальной СП - то расчет надо делать нелинейный с учетом пластики, и сравнивать с прочностью на смятие. Но при условии, что рассчитывается строительная конструкция - в основноим при статической нагрузке и где смятие допускается. Упругую работу и концентраторы строительные нормы не жалуют. У строителей даже развлечение есть - проектировать подкрановые балки, игнорируя такие мелочи, а потом делать проекты усиления, когда усталостные трещины пойдут. Если же это часть механизма - надо другие нормы смотреть. Болт на срез и подшипник по-разному моделировать надо, и за правильность схемы не МКЭ отвечает, а расчетчик.

[Kirillspec]

Сообщение от Нубий-IV Если это строительный стальной СП - то расчет надо делать нелинейный с учетом пластики, и сравнивать с прочностью на смятие. Но при условии, что рассчитывается строительная конструкция - в основноим при статической нагрузке и где смятие допускается. Упругую работу и концентраторы строительные нормы не жалуют. У строителей даже развлечение есть - проектировать подкрановые балки, игнорируя такие мелочи, а потом делать проекты усиления, когда усталостные трещины пойдут. Если же это часть механизма - надо другие нормы смотреть. Болт на срез и подшипник по-разному моделировать надо, и за правильность схемы не МКЭ отвечает, а расчетчик.

Да, похоже проблема не такая простая.
Я считал по формуле (89) СП 128.13330.2016 как писал olf_.
У меня не механизм а часть сценической конструкции - шарнирное соединение через палец, т.е. соединение можно считать неподвижным разборным.
Я правильно понимаю что допустимая прочность на смятие это тоже экспериментальное значение являющееся характеристикой материала и если нужного материала нет в СП (таблица 13) то это значение днем с огнем не сыщешь?
Хотя если брать по аналогии с материалами которые есть в этом СП там это значение примерно равно 1.2...1.4*предел текучести (для болтовых соединений), т.е. на крайний случай взять такой к-т.
Хотя вот например нашел по ссылке https://asm.matweb.com/search/Specif...ssnum=ma6061t6 , там я так понимаю это "Bearing Yield Strength"


Решил поискать проблему в других отраслях:
Нашел пособие "Майнсков В.Н. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОУШИН" (авиастроение), http://repo.ssau.ru/handle/Uchebnye-...-posobie-54469. Там разрушающее напряжение принято как 1.3*предел текучести.
Еще нашел "методику расчета соединения деталей по цилиндрическим поверхностям с малым зазором" (детали машин) http://engineering-science.ru/doc/194409.html - там допускаемые напряжения берутся как предел текучести/1,6, где 1.6 - к-т запаса. Так там еще расчетные напряжения зависят от посадки...
Еще нашел видео

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=b3FaRAsPAgI&list=LL&index=1&t=9s[/media] , там один профессор рассматривает растяжение алюминиевой пластины с отверстиями, там он почему-то умножает предел текучести на 0,7, что это за к-т не объясняется...
В общем сопоставить бы эти подходы к расчету, и понять почему берутся те или иные к-ты....

[Нубий-IV]

Сообщение от Kirillspec допустимая прочность на смятие

Это, скорее всего, взятое с некоторым запасом разрушающее напряжение. Может, при нем болт уже разрушается из-за сильных деформаций и перекоса деталей. А может, получил некоторые заданные остаточные деформации. Собственно, это видно по самой формуле для расчета болтов - там просто делят силу на площадь; чтобы так находить напряжения, надо как следует помять либо болт, либо соединяемые детали, либо все вместе. И, скорее всего, для повторного применения после этого он уже не подойдет (хотя при нагрузке, взятой с коэффициентом запаса, может и не повредится так сильно).

У механиков просто обязаны быть другие методики, механизмы не могут мяться как пластилин, вот у них к пределу текучести запасы и берут. Тут уже какая-нибудь задача на контактные напряжения должна использоваться, где и радиусы деталей влияют, и качество обработки, и наверняка какие-нибудь методы упрочнения поверхности используют; а в расчетах будут обсуждать точность сетки и правильное применение спецэлементов и задание зазоров. Но такие вопросы надо в разделах форума по механике или по Ansys задавать, там наверняка кто-нибудь что-то подобное делал. Может в книжках с названиями типа "Механика разрушения". А тут в основном строители тусят, у нас формулы длиннее трех букв редко встречаются.

[Kirillspec]

Ясно, спасибо. Более менее круг проблем понятен.