Symulacja przypadku obciążenia konstrukcji metalowej typu regałowego

[fany]

Cze wszystkim

Pierwszy raz na tej stronie, więc mam nadzieję, że nie pójdę w niewłaściwe miejsce, aby zadać pytanie. Najpierw mierzę temperaturę, aby dowiedzieć się, czy mogę sobie pozwolić na poproszenie Cię o pomoc w poniższym temacie. Jeśli tak jest, oczywiście umieściłbym więcej informacji.

Oto mój problem: Chcę zasymulować przypadek obciążenia konstrukcji metalowej, a nigdy wcześniej nie korzystałem ze środowiska Generatywnej analizy statyczno-wytrzymałościowej...

(Dla informacji, omawiana konstrukcja to dwupoziomowy regał magazynowy – z 4 miejscami magazynowymi – a każde piętro musi być w stanie udźwignąć 500 kg), czyli łącznie 2 tony.

Obejrzałem wiele samouczków i nie sądzę, żebym popełnił błąd w ustawieniach.

OPRÓCZ.... Mam trochę problemów z interpretacją wyników. Jeśli chodzi o przemieszczenia w węzłach, wydaje się to poprawne, ale jeśli chodzi o ograniczenie von Misesa, nic nie jest mniej pewne... Obawiam się więc, że przewymiarowałem konstrukcję... lub na odwrót.

Zaczynam w RDM. Proszę być pobłażliwym^^

Nie proszę, aby ktoś wykonał pracę za mnie, chcę tylko uzyskać poradę na temat moich wyników i powiedzieć mi, czy przekraczam granice sprężystości mojego materiału, czy struktura ulegnie odkształceniu itp.

Z góry dziękuję

 

Fantazyjny

 

 

 

[stefbeno]

To jest właściwe miejsce.

Teraz, jeśli chcesz, abyśmy skomentowali Twoje wyniki, musisz nam podać:
- Dane wejściowe (obciążenia, warunki brzegowe itp.)
- Twoje wyniki.

A priori powiedziałbym, że jeśli przemieszczenie jest dobre, ograniczenia też są (te dwa są nadal ściśle powiązane).

[fany]

Witam i dziękuję za odpowiedź.

Jak powiedziałem w mojej pierwszej wiadomości, dopiero zaczynam i jestem samoukiem w Catii, mam nadzieję, że będę w stanie dostarczyć Ci niezbędnych informacji.

Stojak musi być w stanie utrzymać całkowity ciężar 2000 kg (500 kg na tacę).

Zamieszczam zdjęcie stojaka, abyś mógł lepiej zrozumieć, o co w tym wszystkim chodzi.

Konstrukcja wykonana jest ze stali. Widziałem, że granica plastyczności dla stali wynosi od 255 do 355 MPa. O ile dobrze zrozumiałem, po przekroczeniu tej granicy materiał ulegnie nieodwracalnemu odkształceniu (zaczynam od daleka ^^)

 

Chcąc odchudzić konstrukcję, mam wrażenie, że przemieszczenie w węzłach stało się bardziej wyraźne:

Otrzymuję translację w węzłach Max 0,644mm (czy jest to dopuszczalne? wydaje mi się, że bcp)

A najbardziej krytycznym kryterium von Misesa jest 2,39e07 Nm²  (Tu się martwię... Wydaje mi się to niepokojące, prawda?)

--> inne pytanie (przepraszam, jeśli moje pytania wydają się głupie): dlaczego wartość kryterium VM wzrasta wraz z udoskonalaniem siatki?

 

Z góry dziękuję za pomoc.

 

[thoms]

Witaj fany,

 

Pierwsza uwaga, twoje studium przypadku wydaje się mieć kilka płaszczyzn symetrii. Możesz przestudiować jedną czwartą modelu, przyjmując założenia upraszczające. co pozwoliłoby Ci zaoszczędzić tyle czasu na obliczeniach ;)

W przypadku granicy sprężystości stali zależy to od tego, czego chcesz użyć, 235, 355 480 Mpa...

Po przekroczeniu granicy sprężystości przechodzisz do pola plastycznego = odkształcenia są trwałe.

Dla wartości wiązania, która rośnie wraz z siatką, wydaje się ona charakterystyczna dla osobliwości. (związane z osadzaniem, ostrym kątem lub złą siatką) Im bardziej udoskonalisz siatkę, tym bardziej ograniczenie będzie zmierzać w kierunku nieskończoności. Ale to ograniczenie nie jest rzeczywiste, ponieważ odpowiada błędowi modelowania.  Czasami nie da się obejść bez tego błędu, aby mieć spójny model. Musimy tylko nauczyć się dostrzegać te osobliwości.

 

Ale jak na nowicjusza, jesteś już bardzo zaawansowany!

[fany]

Witaj Thom@s i dziękuję za radę.

Rzeczywiście, istnieją płaszczyzny symetrii, nie miałem odruchu upraszczania! Dziękuję

Jeśli chodzi o ograniczenie, które rośnie wraz z siatką, nie mogę zrozumieć (dobrze rozumiem, co mi wyjaśniłeś, było to bardzo jasne), ale... Zrobiłem model tak prosty, jak to tylko możliwe: rurka 50x50x2mm wytłoczona do 100mm, i wgłębiona na jednym z jej końców)

Następnie przyłożyłem rozłożoną siłę do krawędzi na końcu tej rurki, przykładając do niej więcej niż małą siłę: -1N

--> tutaj znowu znajduję się z ograniczeniem maszyny wirtualnej, które wydaje mi się ogromne w porównaniu z tą sytuacją. Pewnie mam problem, prawda ? (1.11e04 Nm²) --> jeśli porównam do granicy sprężystości stali... Oznaczałoby to, że się odkształca. Jak to możliwe? Musiałem się mylić, bo w tym przypadku nie sądzę, żeby było to spowodowane osobliwością siatki, czy błędem modelowania.

 

Ps: znam się mniej więcej na modelowaniu objętości pod catią (powierzchnia to już inna historia ^^), jestem głównie nowy w RDM :)

Jeszcze raz dziękuję

 

[Luc25]

Witam 

Jeśli chodzi o osobliwość, Catia nie jest domyślnie zbyt dobrym generatorem siatki, przez co rozumiem, że grozi powstaniem elementów zniekształconych lub o bardzo małych rozmiarach w porównaniu z innymi, co może powodować lokalne przeprężenia. Ale w rzeczywistości te ograniczenia nie są "fizyczne" i możemy je zignorować, jeśli nie znajdują się w strefie krytycznej. Lub musisz przerobić obszar, aby uzyskać siatkę lepszej jakości. 

W przypadku obróbki końcowej naprężeń konstrukcja nie odkształca się zbytnio, a granica sprężystości nie jest przekraczana. Jeśli granica plastyczności materiału wynosi od 255 do 355 MPa, obliczone naprężenie wynosi 2,39e07N/m²=23,9 MPa, więc jest znacznie poniżej limitu. 

[fany]

Tyle o mnie... Pomyliłem się w jednostkach (myślałem, że jestem w N/mm²) i faktycznie nie, jestem w N/m²

Co tak, dla mojego prostego przykładu (rura 50x50x2mm, długość 100mm, siła 1N) --> moje ograniczenie von Misesa wydaje mi się o wiele bardziej logiczne^^

Tak więc w końcu, zapominając o tym problemie z jednostką, otrzymuję maksymalne ograniczenie von Misesa wynoszące 7,66e06 N/m² --> lub jeśli się nie mylę: 7,6 MPa

Opierając się na zasadzie, że naprężenie sprężyste mojego materiału (stali) wynosi od 255 do 355 MPa, czy możemy powiedzieć, że nie będzie odkształcenia? I że konstrukcja się nie odkształci?

Dziękuję

[fany]

Dziękuję l.vircondelet, nasze odpowiedzi musiały być przeplatane, nie widziałem twoich, gdy pisałem moje ostatnie odpowiedzi. Dziękuję również za wykrycie mojego błędu urządzenia :)

Więc tak, jestem znacznie poniżej limitu elastyczności. Dobre wieści^^

Wielkie podziękowania dla was wszystkich za poświęcony czas

[stefbeno]

Bez złośliwości, przed wykonaniem symulacji, powinieneś już opanować podstawy RDM.

Kiedy piszesz:
"Otrzymuję maksymalne ograniczenie von Misesa wynoszące 7,66e06 N/m² --> lub, jeśli się nie mylę: 7,6 MPa. Opierając się na zasadzie, że naprężenie sprężyste mojego materiału (stali) wynosi od 255 do 355 MPa, czy możemy powiedzieć, że nie będzie odkształcenia? I że konstrukcja się nie odkształci?

Jeśli występuje naprężenie, następuje deformacja.
Pytanie brzmi, czy to zniekształcenie (choć może być niewielkie) stanowi problem w odniesieniu do aplikacji.
W Państwa przypadku (regał magazynowy) możemy bez problemu zaakceptować odkształcenia powstałe przez naprężenie odpowiadające 80% granicy sprężystości.
W przypadku precyzyjnego zastosowania (np. uchwyt laserowy do tokamaka), deformacja qq. Dziesiętne części mm będą karą.

[fany]

Witam ponownie,

Biorąc pod uwagę, że po raz pierwszy mierzę metalową konstrukcję, bardzo by mi odpowiadało, gdybyś podzielił się ze mną swoją opinią, abym nie namieszał zbytnio.

Wziąłem pod uwagę wszystkie rady, których mi udzieliłeś. Ale nie jestem pewna siebie. W załączeniu znajduje się folder z moim stojakiem i analizą.

Czy dobroczynna dusza mogłaby mi powiedzieć, czy ustawione przeze mnie parametry są dla mnie dobre, abym mógł wykorzystać wyniki?

• Na rozmiar oczka stawiam 15mm
• Strzałka: 2mm (ale przyznam, że robiłem to trochę na chybił trafił)
• Siły rozłożone na wyższych kondygnacjach: Zdecydowałem się zastosować je na zewnętrznych krawędziach, ponieważ dla mnie jest to symulacja najbardziej krytycznego przypadku obciążenia
• Siły rozłożone na niższych piętrach: Przyłożyłem go do powierzchni podparcia (tj. na rurach 2 x 3)
• Wpuszczony na poziomie 4 płyt

Otrzymuję:

• Von Mises max: 6.55e07 Nm²
• Maksymalne przemieszczenie węzła: 0,58 mm

Martwi mnie to, że nawet jeśli podwoję przyłożone siły (przechodząc z 5 000 N do 10 000 N, czyli łącznie 4 T), to i tak granica plastyczności nie zostanie przekroczona... Ale mój stojak też nie jest czołgiem... To dziwne, prawda?)

Czy dlatego do Was przychodzę :)

Kolejne pytanie: zauważyłem, że wszystkie części musiały być zmontowane do korpusu głównego, aby móc symulować przypadek obciążenia. Tak więc w mojej części połączyłem wszystko razem z operacją Boole'a. Czy to wystarczy, aby zasymulować spoiny? Czy to właściwe rozwiązanie?

Z góry dziękuję za cenną pomoc

Fantazyjny

analyse_rack.rar

[fany]

Rzeczywiście , stefbeno, wyraziłem się źle.

Jestem nowicjuszem w rdm i symulacji^^

Wahałem się przed rejestracją na tej stronie, właśnie po to,  aby nie skończyć z głupimi pytaniami do zadawania. Ale nie żałuję, uczę się na bieżąco. Nie odbieram twojego komentarza źle, wręcz przeciwnie, wszystkie twoje odpowiedzi są dla mnie konstruktywne.

Rzeczywiście wyraziłem się źle, raczej chciałem powiedzieć "nieodwracalna deformacja", jeśli oczywiście tak się mówi... Rodzaj zniekształceń, które są nie do przyjęcia.

Prawdą jest, że w przypadku mojej aplikacji mogę zaakceptować pewne zniekształcenie, ponieważ, jak powiedziałeś, nie zajmuję się precyzyjnym zastosowaniem, gdzie rozumiem, że jest to bardzo ważne.

Dziękuję za wyjaśnienie!

 

 

[fany]

Nie? Nikt, kto by na mnie rzucił okiem i dał mi swoją ekspertyzę? ^^

[yvest]

Witam

Tak, twój stojak to czołg :)

To właśnie dzięki tego typu badaniom określamy, czy poczęcie jest ważne, czy nie.

Ten rodzaj konstrukcji nadal wymaga współczynnika bezpieczeństwa i nie powinien być wykonany tak dokładnie, jak to możliwe.

Wydaje mi się, że CS dla tego typu struktury wynosi 4 (co ma być potwierdzone przez teksty normatywne).

Należy wziąć pod uwagę spoiny. Opór jest mniejszy w HAZ. Nie znam Catii, ale biorąc pod uwagę gazownię, musi być wystarczająco dużo, aby to zrobić.

W przypadku odkształcenia wystarczy sprawdzić, czy nie jest zbyt duży pod obciążeniem. (na przykład w oparciu o stosunek odkształcenia do długości)

Pozdrowienia.

 

[psx59]

Witaj Fany,

Przyjrzałem się twoim wyliczeniom.

Rzeczywiście, wydaje się zbyt duży. Ale mam kilka uwag na temat rzeczy, których nie możesz wiedzieć jako początkujący w Rdm i na Catia GSA:

1) Twoja konstrukcja jest wykonana z cienkich rur, a długości prętów są duże w stosunku do ich przekroju, więc musisz użyć elementów powłokowych 2D lub elementów 1D.
Twoje czworościenne elementy są tutaj bardzo duże, a przez to bardzo zmiażdżone i nie ufałbym zbytnio wartościom, które z nich wychodzą.
Skóra musiałaby zostać następnie wyekstrahowana z każdego pręta, a następnie przesunięta, aby uzyskać neutralne włókno. Te nowe powłoki byłyby następnie siatkowane w czworokąty i ozdobione grubością (blachy).
Oznacza to, że wszystko musi zostać najpierw zdemontowane.
Jest to najlżejsza metoda, w przeciwnym razie musisz zacząć od produktu, aby rozważyć każdy korpus głównej części.

2) W przypadku konstrukcji rurowej najważniejsza jest odporność na wyboczenie.
Dodałem przypadek wyboczenia w twoim modelu i dobrą wiadomością jest to, że idzie dobrze w pierwszych trybach, więc nie martw się, ale powinieneś sprawdzić z siatką skorupy.

3) W kwestii odporności na spoinę:
Catia umożliwia modelowanie spoin (punktowo, ścieg,...). To lokalnie wytwarza małe sieci sztywnych sztywnych węzłów węzłowych w miejscu spoiny, ale podobnie jak w innych programach komputerowych, nie ma mowy o przetwarzaniu końcowym na tym poziomie, ponieważ nawet jeśli oprogramowanie podaje uczciwą wartość, co jest dyskusyjne, fizycznie materiał (metalurgia) nie ma nic wspólnego z tym, co znajduje się w odległości 1 cm.
W Twoim przypadku powtórzyłbym obliczenia z powłokami i klejami powierzchniowymi (między siatkami powłoki), gdzie rury zachodzą na siebie (tworząc pary spawanych kontaktów) i jeśli naprężenie jest wystarczająco niskie w stosunku do Re, nie zadałbym sobie żadnych pytań.
Jeśli nie, dodałbym klin.

4) Czy musisz podnieść załadowany zespół za pomocą wózka widłowego? 

5) Czy jest to najbardziej restrykcyjne obciążenie? Nie tylko w wartościach bezwzględnych, ale także w dystrybucji.
Położenie środka ciężkości w stosunku do podpór (stateczność).

PS:
W swoim archiwum (*.rar) nie umieszczaj wyników obliczeń. Ponowne obliczenie na podstawie analizy i udziału jest bardzo szybkie, a pobranie zajmuje mniej czasu.

Jestem w R21, więc nie mogę podać Ci modelu z modyfikacjami.

Mam nadzieję, że to ci pomoże.

Vincent
Mój blog o Catii

[froussel]

Przepraszam, że jestem zabójczy, ale PRZED wykonaniem obliczeń metodą elementów skończonych musisz NAUCZYĆ SIĘ RDM.

Kiedy widzę jednostki ograniczeń w "Nm²" i zdania takie jak "7.66e06 N/m² --> lub jeśli się nie mylę: 7.6Mpa", jestem naprawdę bardzo, bardzo przerażony.

Narzędzia do analizy metodą elementów skończonych powinny być używane tylko przez osoby, które są naprawdę zaznajomione z RDM, w przeciwnym razie jest to naprawdę zbyt ryzykowne. To, że szablon jest zielony lub czerwony, nie oznacza, że Twój projekt jest dobry.

Widząc błędy i przybliżenia w tym, co piszesz, jasne jest, że nie masz pojęcia o RDM (lub jest naprawdę za daleko).

A jeśli nie znasz podstaw, nie zadasz sobie właściwych podstawowych pytań w rachunku elementów skończonych: jak jest stała moja część i jak przykładane są obciążenia. Najlepsze modelowanie na świecie z nierealistycznymi założeniami dotyczącymi ładowania i naprawiania pozwoli Ci uniknąć błędnych wyników. Na przykład nadużywanie wgłębień szybko prowadzi do zbyt lekkich modeli (jeśli weźmiesz pod uwagę 4 wpuszczone nogi, znacznie ograniczysz odkształcenia / naprężenia modelu i możliwe ryzyko wyboczenia).

Podsumowując, wykonywania obliczeń za pomocą elementów skończonych nie można improwizować, ale można się tego nauczyć (i jeśli to możliwe, nie samemu w swoim kąciku, ale z prawdziwym modułem kursu). Proste 3-dniowe szkolenie u Twojego dealera nie wystarczy: on nauczy Cię, jak korzystać z oprogramowania, a nie jak wykonać RDM.

 

[psx59]

Jeśli chodzi o mnie, to miałbym zdanie prawie przeciwne do Froussela, nawet jeśli w pewnym sensie ma on rację, mówiąc, że przewidywanie fizycznego zachowania na podstawie oprogramowania jest bardzo ryzykowne, zwłaszcza jeśli nie wie się o nim zbyt wiele (fizyka i oprogramowanie).

W tym przypadku Fany przyjmuje właściwe podejście.
To zwierzanie się nam za pośrednictwem tego forum właśnie po to, aby uniknąć bałaganu.
Mówienie mu, żeby się poddał, ponieważ jest ignorantem, jest zniechęcające i niekonstruktywne.

Poświęciwszy czas na przyjrzenie się jego modelowi, zauważyłem dwie rzeczy:

1) Fany zaszedł daleko (poza swoje umiejętności) i możemy mu pogratulować odwagi.
2) Nawet jeśli siatka jest nieodpowiednia, a warunki brzegowe są dyskusyjne (co można poprawić), jej struktura wydaje się być przewymiarowana przy bardzo niskich naprężeniach (tak około 20 MPa).

Tak więc to, co mówisz, jest słuszne w kategoriach bezwzględnych, ale w przypadku struktury Fany'ego nie jesteśmy w nastroju do prób optymalizacji kosztów lub masy poprzez podejmowanie ryzyka w zawieszeniu.

Na koniec pamiętajmy, że jeszcze nie tak dawno (i w wielu przypadkach jest to prawdą) metalowe przedmioty powstawały bez "cyfrowej kryształowej kuli", z pewnością z przewymiarowaniem, ale też bez katastrofy.
Z drugiej strony, niektóre struktury wymagają dużych zasobów ludzkich i cyfrowych i nie są w stanie przetrwać.

Tak więc, Fany, jeśli nie masz żadnych ograniczeń co do masy lub ceny, myślę, że wprowadzenie rzeczy na rynek w takiej postaci, w jakiej jest, nie jest głupie.
Zachowaj ostrożność podczas ładowania po raz pierwszy.
Chciałbym również przypomnieć, że osadzanie spawanych części musi odbywać się w sztuce kotłownictwa (skonsultuj się z ludźmi z branży). W razie potrzeby dodaj blachy węzłowe.

Vincent
Mój blog o Catii