помогите с рамой пожалуйста

[dimaZ123Z]

Ребята Всем доброго времени суток . Обьясните новечку на какой показатель смотреть (после анализа) чтобы понять разрушиться под нагрузкой моя рама или нет и вобще как понять допустима ли конструкция или нет.Я понимаю что такие вопросы у спецов вызывают смех просто я стараюсь разобраться и невсегда без пинка под зад получается.

[Trenchem · Accepted solution]

Дима!

Просто так при простейшем расчете факт разрушения ты не увидишь.

Чтобы просто принять решение о предаче модели некоторого узла в чертежи или в производство надо ограничить себя некоторыми простыми условиями:

- работает ли твоя конструкция под нагрузкой только в линейной зоне деформаций, либо ты топускаешь пластические деформации, когда после снятия нагрузки форма детали полностью не восстанавливается;

- нет ли у изделия проблем с вибрацией - резонансом, с долговечностью - числом циклов и характером нагружения, термо-гидродинамики, электростатики и т.п.;

если все просто, то далее

- какой тебе нужен запас прочности - допустимые напряжения желательно принимать не с потолка, а по какому-нибудь нормативному документу, принятому в твоей отрасли;

- какой прогиб (деформация, смещение) допустим для данной конструкции в твоей отрасли

- на какой материал ты ориентируешься в начале расчета (его характеристики надо занести в библиотеку пользователя)

Теперь делаешь собственно расчет, не делая ошибок в закреплениях, нагружениях, сопряжениях поверхностей, назначении материала, формировании сетки КЭ.

После этого внимательно смотришь в каких местах получаются напряжения, превышающие твои допустимые, смотришь прогибы и принимаешь решение по целесообразности изменения конструкции и материала. 

И так раз 3-6 пока не доведешь конструкцию до ума.

Успеха! 🙂

[dimaZ123Z]

Спасибо за такой Развернутый ответ .Но это для меня еще очень сложно я только в начале пути вопрос не совсем по теме можно ли считать пределом напряжения для стальных констпукций предел текучести стали

Заранее спасибо!

[Anawer]

"....Разрушение пластиных материалов при растяжении происходит при значительных остаточных деформациях, причем интенсивный рост деформаций начинается при напряжениях, равных пределу текучести материала. Вэтом случ опасным(предельным) напряжением принято считать предел текучести"

Учебник по сопромату.

[lena.talkhina]

Я давно ничего не проектирую, но я лично не стала бы советовать предел текучести как предел, которому приходится максимальное напряжение. Я бы взяла относительную величину предела прочности, помноженную на коэффициент запаса.

Мне в школе давали прекрасный пример по пределам текучести - представьте пластиковый пакет. Вы его нагрузили огромным количеством продуктов, несете домой и вот ручки начинает "тянуть", они достигают предела текучести...в этот момент возможность разрушения очень велика.

Теперь перенесите этот пример на сталь. Допустим, клепки фюзеляжа, если они достигнут предела текучести, помноженного на коэффициент запаса...в воздухе пройдет пластическая деформация при максимальной нагрузке, и, если ничего ужасного не случится, то на земле снять такие клепки будет невозможно - придется перепрошивать всю деталь, так как материал "приварится" к поверхности скрепляемых деталей.

"Для того чтобы избежать заметных остаточных деформаций в конструкции за величину некоторого предельного напряжения принимают предел текучести, предел прочности и предел длительной прочности. Для каждой указанной характеристики материала принимают своё значение коэффициента запаса"

P.S.  данный момент - основа сопромата и деталей машин. Если у вас еще не было этих предметов, советую почитать прежде, чем что-то считать. Если у вас были эти предметы, то встает вопрос о качестве вашего обучения - поизучайте дополнительные материалы на данную тему.

Предел прочности

Коэффициент запаса

[Trenchem · Accepted solution]

Добрый день, Дмитрий!

Предел текучести - один из параметров физико-механических свойств материала. Во-первых, это справочный параметр для 20 градусов С. Для каждого конкретного "живого" образца Вашей детали измерения при разрыве дадут близкие, но разные значения. Поэтому с большой вероятностью, если вы нагрузите деталь на эту справочную величину напряжения, получите пластическую деформацию. Во-вторых, учитывая реальные условия эксплуатации - температуру, давление - пластика (или хрупкое разрушение) неизбежна.

Я на практике всегда считаю допускаемые напряжения по формуле:

[σ] = min{0,5σв/Кз; 0,8σт/Кз}.

Здесь Кз = 1,4...2,2 в зависимости от Вашей отрасли и требуемой надежности.

Т.е. выбираете минимум их указанных в скобках двух расчетных величин.

Такой подход гарантирует работу детали в линейной зоне деформаций.

[dimaZ123Z]

Спасибо за ответ. Не кидайтесь тяжелыми предметами ) но я  самостоятельно изучаю сопромат вот в чем проблема. То есть появилась задача научиться просчитывать рамы и я пытаюсь врубиться в тему. Конечно я много недопонимаю, но путь осилит идущий. посмотрел фак по нагрузкам на раму (там что то про катер и как его затащить на платфотму) там нарисовали раму и задали нагрузку И ПРОСТО посмотрели что прогиб слишком велик и на этом основании сделали вывод о том что конструкция неработает нужно что то менять!  так вот у меня вопрос если я начертил схему рамы , по ней собрал раму(выбрал какой либо профиль ), к нужным узлам пременил жесткие связи(сварная рама) и нагрузил------Допустим прогибы 0.2мм максимум (ничего никуда не гнеться) максимальное нормальное напряжение 30 МРа это значит что рама будет работать ? Я понимаю что это все на уровне колхоза ,просто я хочу понять как делать эти прикидки на что смотреть, что бы на физическом уровне понять что я делаю.

С уважением! 

[dimaZ123Z]

Спасибо за ответ!

---

---

---

Trenchem написано:

[σ] = min{0,5σв/Кз; 0,8σт/Кз}.

Здесь Кз = 1,4...2,2 в зависимости от Вашей отрасли и требуемой надежности.

---

поясните пожалуйста (σв) это придел текучести?  я правельно понял предел текучести пополам и еще делим на запас прочности? 

С уважением!

[avasiliev]

σв - это "сигма временное" - предел прочности.  Предел прочности для сталей обычно в 1.2-1.5 раз выше передела текучести.

http://www.conatem.ru/tehnologiya_metallov/diagramma-deformacii-prochnost-metalla-predel-prochnosti-...

[igos]

dimaZ123Z,

В действительности, Ваша конструкция имеет отношение к строительной конструкции - и для нее должны применяться нормы строительства. 

Для стальных конструкций, как правило, не оперируют понятием предел текучести - это более фундаментальная величина, из сопромата. Для реальных конструкций есть понятие расчетного сопротивления, которое принимают по нормативным документам в зависимости от марки стали, для РФ это в частности СП 16.13330.2012.

Кроме того, вполне может оказаться, что расчет по напряжениям для Вашей конструкции - не единственный критерий её работоспособности. Вообще, согласно действующей нормативной документации, расчет конструкций ведется на два предельных состояния - первое ПС (прочность и устойчивость) и второе ПС (пригодность к эксплуатации конструкции). Помимо этого, в проверке нуждаются не только сечения элементов, но и конструкции узлов. 

Вообще, все расчеты регламентируются нормативными документами и Пособиями к ним. Рекомендую Вам ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (к СНиП II-23-81*), а также вот эту книгу - Горев В.В. "Металлические конструкции".

[avasiliev]

---

dimaZ123Z написано:

так вот у меня вопрос если я начертил схему рамы , по ней собрал раму(выбрал какой либо профиль ), к нужным узлам пременил жесткие связи(сварная рама) и нагрузил------Допустим прогибы 0.2мм максимум (ничего никуда не гнеться) максимальное нормальное напряжение 30 МРа это значит что рама будет работать ? 

С уважением! 

---

Судя по всему Вы считаете в Inventor, в мастере проектирования рам. Без понимания ситуации и результатов говорить сложновато, а комментариев для понимания - пока малова-то. Тем не менее, если у Вас максимальные нормальные напряжения в 30 МПа, это значит что если у Вас конструкция изготовлена из плохонькой сталь 3 (качество стали используемого проката никто гарантировать не может и не собирается) и расчетная схема соответствует действительности, то у Вас запас по пределу текучести около 7-8. Т.е. рама должна выдержать, в том числе достаточно длительную экусплуатацию. Что касается сварных швов, то в рамках такой расчетной схемы их не промоделируешь но также, судя по названному уровню  напряжений, запас должен быть приличный.

Однако, как уже говорили, напряжения - не единственный критерий работоспособности.  а балочная постановка не всегда применима к жизни

[dimaZ123Z]

Спосибо за ссылочку

[dimaZ123Z]

Отлично ,буду изучать.Спасибо за ответ!

[dimaZ123Z]

Да ДА именно так я и делаю ,да вот собственно файл посмотрите пожалуйста если не затруднит. у меня одна задача чтобы снеговую нагрузку выдержала.Я пока рассматриваю только одну раму отрешонно от всех остольных.

PS Спасибо всем кто помагает это здорово что можно вот так запросто услышать мнение опытных практиков!

[Trenchem]

Дима!

Да, верно поняли, но только отчасти.

Во-первых, (σв) - это не предел текучести, а временное сопротивление. Предел текучести обозначен (σт).

Но главное, (σв) - это же один из параметров, а использовать надо минимальный из двух!

Вы в своем вопросе это понимание не отразили.

[Trenchem]

Дим!
Вы выложили файл сборки, но не приложили файлы деталей!
В сборке только связи, детали сюда зачитываются из файлов деталей.
Перевыложите весь комплект файлов модели (с Вашими расчетами тоже), тогда можно будет что-то посмотреть.

[Trenchem]

Ну, 30 МПа очень мало, скорее всего Вы что-то неверно учли в расчете, либо этот корабль от такой прочности утонет :).

0,2 мм прогиба вроде немного для невооруженного глаза, но: а) надо смотреть в каком месте; б) на самом деле это очень много для машиностроения и тут встает вопрос долговечности, формы функции нагружения и числа циклов.

Если у Вас 0,2 мм прогибы в центре какой-то балки, то интересно посмотреть на напряжения в зонах ее сварных швов.

Короче, думаю, Ваш расчет, скорее всего, неверно поставлен и Вы получили неадекватные результаты.

[dimaZ123Z]

Да нет  это не корабль боже упоси если такие как я коробли начнут проектировать я файл прикрепил это навес под сено 15 на 9 метров там рама может и без стен даже будет. там самое страшное это снеговая нагрузка. Посмотрите файл если не трудно.

С уважением!

[dimaZ123Z]

Я там кучу рам нарисовал а так я только одну рассматривал. И может что не так зделал, подскажите? я инвентор только изучаю (думал что без автокада обойдусь ) и поэтому спокойно могу что то не так зделать.

С уважением!

[avasiliev]

файл сборки содержит только ссылки на детали и их взаимосвязи, геометрию как таковую он не содержит. Без файлов деталей и подсборок  - он не работает.  поэтому наиболее простым вариантом будет File-Save As- Pack & Go (Файл - сохранить как - комплект файлов)