[Anton_KAM_2013]

Прошу делиться опытом расчётов узлов МК методом КЭ.
Мы на данный момент занимаемся расчётом узлов пространственного покрытия (на мой взгляд только так я бы его назвал т.к. обеспечивается устойчивость от прогрессирующего) с большими (до 45 метров консоль) пролётами. Опорный узел воспринимающий вертикальные нагрузки считается в ЛИРА-САПР 2013. Узел воспринимающий горизонтальное Q (шарнирный) считается в SCAD 11.5. По мере возможности буду добавлять картинки, схемы и доводы. Пока же интересно узнать о вашем опыте в подобных вопросах: предпосылки подобных расчётов, конструктивные особенности, алгоритм с которым подходили к вопросу.
Для нас это нетривиальная задача и хочется узнать мнение бывалых (читай опытных)!
Offtop: прошу перенести если вдруг такая тема есть. искал честно - не нашёл.

[yrubinshtejn]

Где предмет обсуждения?

[Anton_KAM_2013]

ну на данный момент предметом обусждения является ваш опыт в разработке подобных узлов. прошу хотя бы предложение об этом, а я уж подхвачу и спрошу. сей час нет возможности приложить даже картинку т.к. все данные в офисе, но народ как то привлечь к теме хочется. завтра с меня спрашивать будут итог моих рабочих выходных и хочется хотя бы примерно знать в правильном направлении мы пошли или же мы заблуждаемся.

[СергейД]

Узлы всерьез нужно считать в ansys или подобном. объемными элементами с учетом пластики и контакта.
оболочечными элементами а лире-скад можно сильно ошибиться.
опыт большой...

[Anton_KAM_2013]

СергейД, я и не спорю. в наличии есть только SCAD и ЛИРА-САПР. Эксперты возможно чем то и руководствовались требуя такого расчёта, но сомневаюсь что они проверят его. Как в данном случае проанализировать перемещения? Понимаю что не к чему сей час применить, завтра всё будет. Но хотя бы направление (культурное если можно)) ) укажите. С напряжениями всё более или менее понятно, есть сопротивление материала и есть напряжения в нём. Тут ещё вопрос моделирования. Я высказал идею что металл как ни крути всё таки не идеально упругий материал и какие то остаточные деформации всё же будут иметь место. Как их спрогнозировать ума не приложу. Скорее всего при эксплуатации "шарнирность" узла будет под вопросом. Извиняюсь за возможно сумбурные мысли, просто пока почвы под ногами не чувствую.

[ETCartman]

уже обсуждали много раз
SCAD и Lira насколько я представляю для качественного анализа объемными КЭ подходят мало. Хотя там есть объемники и в принципе наверно возможно - если взять GMSH, сделать в нем хорошо оптимизированную сетку и использовать как минимум квадратичные элементы (с промежуточными узлами). Пластику и контакт можно не учитывать в общем случае - только напряжения в таких зонах придется исключать из анализа как неточные. Контактные напряжения вообще имеют практическое применение в основном в передачах, т.н. pitting strength, как раз недавно возился с ними при проектировании кастомной цевочной передачи. В строительных конструкциях они как правило не уперлись никуда.
При расчете у вас получится что осредненные фибровые напряжения в полках - такие грубо говоря как по обычному расчету стержневыми элементами. Зато куча локальных концентраторов (типа см. Таблица 83* СНиП). В этой сниповской таблице номер группы (от 1 до 8) как раз примерно равен теоретическому коэффициенту концентрации напряжений (то есть отношению максимальных локальных напряжений вычисленных в линейной постановке к номинальным). Например номинальное 200 МПа - а максимальное будет 200*8=1600 МПа для теоретического коэффициента концентраций равного 8. Существующие методики расчета на усталость кстати и адаптированы к таким "условным" напряжениям в основном - если глянете график "напряжения-циклы" в ANSYS - легко будет это понять. Базируется такой подход на гипотезе о равенстве теоретического ККН и коэффициента концентрации деформаций для острых локальных концентраторов.
Такие локальные зоны для строительных конструкций, в которых нет необходимости расчета на усталость или хрупкое разрушение при низких температурах - можно игнорировать в общем случае (при количестве циклов, включая с циклами температурных напряжений - до 1000). Локальную пластику при желании можно оценить по формулами типа Нейбера на основе линейного решения. Надо смотреть и анализировать растягивающие напряжения поперек проката. - довольно частая причина отказов МК.
В общем - нет такой программы которая вам не просто бы посчитала напряжения, но и грамотно анализировала их в зависимости от назначения и условий работы конструкции. Для этого специальные знания нужны, и не программ, а в чисто технических науках. А многие вещи вроде критериев механики разрушения и живучести тел с трещинами как раз и составляют современный круг научных проблем.

[yrubinshtejn]

Чтото меня терзают сомнения, что прибегая к таким программа как АНСИС проектирование ограничивается моделированием и получением программных результатов. Скорее всего проходят какието испытания.
Как, например, Вы СергейД определили разницу между результатами АНСИС и Лирой?

Сообщение от ETCartman круг научных проблем.

Вот собственно я про это и говорю.

[eilukha]

Сообщение от Anton_KAM_2013 считается в SCAD 11.5

- лучше не надо, там проблема с пластинами, вроде исправили в 21 версии (об этой ошибке см. новшества сей версии).

[Anton_KAM_2013]

ETCartman, благодарю за пищу для ума и подсказки. завтра будем обсуждать эти вопросы. я согласен что опыт в данной области и знания самое главное. понимание что нет программы "красной кнопки" которая всё сама сделает. Отсюда и вопросы, как смоделировать то или иное состояние конструкции и самое главное что делать с результатами. Я думаю что для стадии П нам необходимо показать что узел в принципе имеет право на жизнь и со всеми возможными допущениями законструировать его так что бы потом в рабочке опытные и сведущие люди не плевались на нас. Я же говорю что вряд ли эксперты знакомы с теми теориями которые позволяют грамотно проанализировать работу таких узлов. То есть им это не нужно, просто нужно что бы было. Другой вопрос что это не письмо на деревню дедушке и хотелось бы чтоб посчитанное было надёжным как АК. Вам спасибо за внимание к теме, буду изучать вопрос.
eilukha, а о каких пластинах речь? И что именно за проблема?
Вообще считаем в ЛИРЕ, но мне вспомнилось (как бывшему приверженцу SCAD'а) что есть такая функция как "копировать схему" которая позволяет очень легко и просто перейти от пластин к объёмникам. В Лире моделировать такие узлы очень и очень грустно.

[ETCartman]

" большими (до 45 метров консоль) пролётами" означат что пролет приведенный к балке с двумя опорами 90 м - это действительно сильно нестандартная конструкция. Я сталкивался на прежней работе при обследованиях - с разрушениями таких конструкций - там речь была о короткой консоли но очень сильно нагруженной. В частности там поплыл поясной шов, и я попутно узнал например для себя такую вещь - как влияние моментов на касательные напряжения в балках переменного сечения (описано кстати в учебнике Сопротивление Материалов в dnl за авторством Александрова)
Можете выложить данную консоль (упрощенно с основными нагрузками - постоянная +временная). вам ее тут посчитают. Скады - Лиры и "копирование схемы" на самом деле извращение под любым соусом, даже в открытых мешерах типа Netgen/Gmsh вы можете получить неплохую сетку на произвольном теле за считанные минуты, а я уже не говорю про ANSYS, Solidworks Simulation и прочие программы.
В локальных областях сетку по любому надо сгущать и рациональней намного если она неравномерная

[Anton_KAM_2013]

Сообщение от ETCartman Можете выложить данную консоль (упрощенно с основными нагрузками - постоянная +временная)

дело не в консолях а именно в узлах уже. Сама конструкция посчитана в ЛИРЕ. Сей час считается в SCADе. Про извращение для таких задач (узлы КЭ) соглашусь, но за неимением иного приходится пользовать что есть. ежели политические вопросы руководства не будут принципиальны завтра обязательно выложу.

[miko2009]

ABAQUS FEM
offtop: да простит меня ANSYS за измену........

[eilukha]

Сообщение от ETCartman влияние моментов на касательные напряжения в балках переменного сечения

- Катюшин говорит о малости сих эффектов при небольших (до 1:10) углах между поясами, это так?

Сообщение от ETCartman писано кстати в учебнике Сопротивление Материалов в dnl за авторством Александрова

- есть совпадение с теорией (количественное/качественное).

----- добавлено через ~10 мин. -----

Сообщение от Anton_KAM_2013 о каких пластинах речь?

- см. тут, п. 21:

При анализе устойчивости добавлен учет влияния тангенциальных перемещений в геометрической матрице жесткости пластин.

Возможно, эта ошибка проявлялась только при расчётах на устойчивость.

[Stanum]

miko2009, в чем разница между ними в моделировании металла ?

[ETCartman]

Сообщение от eilukha - Катюшин говорит о малости сих эффектов при небольших (до 1:10) углах между поясами, это так?

Вероятно - да. В случае который я имел в виду, поясные швы были посчитаны стандартно как для прямой балки. То есть формально по СНиП там было все ок.
Учет момента увеличивал касательные напряжения значительно, сколько точно не помню, но как бы не до двух-трех раз. Там несложные формулы - скачайте того же Александрова. В результате шов разошелся и консоль поплыла. Пояс выгнулся дугой.
нагрузка на конце - крайние колонны многоэтажного промздания, то есть очень значительная составляющая постоянной нагрузки. Пришлось строить стойку метров 30 высотой, домкратить и усиливать.
В консоли 45 метров - не знаю, много чего может быть. Вообще было бы интересно взглянуть что там за конструкция вообще и почему такие крайности.
То есть если автор темы выложит схематичный чертеж данной консоли с нагрузками - будет ясно как и какие узлы оттуда выдрать.
Иные вещи собственно и после расчета объемными элементами сложно заметить, надо знать где и и чего искать заранее.

[Anton_KAM_2013]

Как и обещал прикладываю узелок. Нагрузили только Q по X.
1. Насколько адекватно смоделирована нагрузка?
2. Объединением перемещений много чего сделал. Не знаю как ещё учесть совместную работу. Может односторонние связи?
3. Применительно к такому узлу

Сообщение от ETCartman Пластику и контакт можно не учитывать в общем случае - только напряжения в таких зонах придется исключать из анализа как неточные.

хотелось бы именно учесть. как сделать?
4. В общем наверное следует сделать узел по другому.

Сообщение от eilukha - лучше не надо, там проблема с пластинами, вроде исправили в 21 версии (об этой ошибке см. новшества сей версии).

Это касается только расчета на устойчивость. В скаде есть квадратичные КЭ оболочки, но при этом нет физнелинейности. В Лире наоборот.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Anton_KAM_2013 Как и обещал прикладываю узелок.

Т.е. Вы хотите решать контактную задачу СКАДом?

[Anton_KAM_2013]

Сообщение от palexxvlad Т.е. Вы хотите решать контактную задачу СКАДом?

на сегодняшний день другого выхода нет. если только заказать такой расчёт. надо убедить руководство. сам понимаю что это атака танка с копьм в руке.

[miko2009]

Anton_KAM_2013
ну если только специальными КЭ (связи конечной жесткости) задавать контакт, но все равно это как на весельной лотке плыть по Волге против течения.
Stanum
нету , только чем дальше тем разница больше , с тем же бетоном , если бы ANSYS не забил на строителей я бы не переходил....

[eilukha]

Узел.SPR (1.11 Мб, 23 просмотров)

- для таких случаев можно найти точные решения (если речь и контактных напряжениях).