szukanie zaawansowane
 [ Posty: 15 ] 
Autor Wiadomość
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 10:43 
Użytkownik

Posty: 4
Lokalizacja: bydgoszcz
Witam,

Proszę o pomoc w obliczeniu wytrzymałości elementu na kształt ceownika jak na poniższym szkicu.
https://i.postimg.cc/DZDPXj9X/obl.jpg
Chciałbym uzyskać informację o ile się ugnie ceownik (podkowa), jeśli w Środku przyłożymy się 2 BAR.
Materiał: STAL S355 J2+N
Gr. blachy 30 mm
Uniwersytet Wrocławski Instytut Matematyczny - rekrutacja 2019
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 10:48 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
Mogę Ci to policzyć MES-em, bo analitycznie będzie ciężko (to taki prawie pręt zakrzywiony, ale tylko prawie; jak ktoś ma pomysł na ręczne obliczenia to chętnie się dowiem jaką metodą to zrobić). Tylko nie podoba mi się to obciążenie. To jest ciśnienie przyłożone jak siła punktowa ?
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 11:07 
Użytkownik

Posty: 4
Lokalizacja: bydgoszcz
Jeśli jest taka możliwość to poproszę Mes'em,
W wewnątrz podkowy znajduję się siła 2 Bar która rozgina ją w obu kierunkach.
można przyjąć że siła nie jest punktowa, działa na odcinku 200 mm od początku elementu.
Element ma służyć do blokowana prasy.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 12:21 
Użytkownik

Posty: 6195
Lokalizacja: Staszów
Jak obciążenie w Barach (1 Bar = 10 N/cm^2) , to działa najpewniej na powierzchnię a nie na "kreskę". Zatem brakuje trzeciego wymiaru. Metoda elementów skończonych nie zadziała :lol:
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 12:42 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
Też mi nie pasuje to obciążenie, ale w MES nawet w 2D (płaski stan naprężeń) da się zdefiniować ciśnienie na linię. Pewnie dlatego, że grubość i tak trzeba podać. Zresztą tak się właśnie liczy tarcze w MES.

Mam już wyniki dla takiej wersji:
- maks. napr.: 14,046 \ MPa
- maks. przemieszczenia: 0,523 \ mm

Panie Kruszewski, ma Pan pomysł jak to policzyć ręcznie tak dla ciekawości ?
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 12:56 
Użytkownik

Posty: 4
Lokalizacja: bydgoszcz
Tak jak podałem na rysunku, grubość elementu 30 mm, dł. powierzchni styku 200 mm, zatem powierzchnia obciążana na jednym ramieniu to 0,006m^2.
2 bar wytwarza poduszka powietrzna która jest umiejscowiona w ramionach elementu.
Co ciekawe wykonałem ten element i przemieszczenie przy 2 bar między sobą to 10 mm, czyli 5 mm na stronę...
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 13:02 
Użytkownik

Posty: 6195
Lokalizacja: Staszów
Pewnie, że mam. Będąc w wieku studenckim nie miało się MESów, Wolframów, bo nie było takich jeszcze a konstrukcje bywały nie mniej ciekawe. Były za to książki z wiedzą między okładkami, suwak logarytmiczny, tablice trygonomtryczne i logarytmiczne. Szanujący się używał siedmiocyfrowych.
Obowiązywał też poprawny język polski. Żadnych takich umiejscowień i podobnych.
A poprawnego rysunku technicznego tego elementu można się spodziewać? Bo interesującym jest tu też sposób wprowadzenia obciążenia. Jak naciska na ramię tego elementu owa poduszka powietrzna?
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 13:32 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
Więc jak to można policzyć analitycznie ? Sam jestem ciekaw, ponieważ chętnie bym to policzył dla treningu i sprawdzenia wyników MES.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 13:48 
Użytkownik

Posty: 4
Lokalizacja: bydgoszcz
W rzeczywistość przemieszczenie przy 2Bar (0,2N/mm^2) - 5 mm na ramię, a z obliczeń MES max przemieszczenie 0,5 mm, przy grubości elementu 30 mm.
Niestety nie mam programu MES, 30 mm dobrałem doświadczalnie.
Generalnie chciałbym sprawdzić jaka może być minimalna grubość elementu, który wytrzyma obciążanie 2 Bar.

Rysunku lepszego nie posiadam, ewentualnie od ręczny szkic.
Pomiędzy ramionami znajduję się prasa grzewcza w stalowej obudowie, w środku której znajdują się dwie poduszki powietrzne i elementy grzejne,
W poduszki z kompresora pompuje 2 Bar (dla każdej). Przyjmuje obciążenia ramion obustronne.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 14:36 
Użytkownik

Posty: 6195
Lokalizacja: Staszów
Np. wg takiego schematu:
Belka utwierdzona w sztywnej ostoi. Na końcu belki działa siła F rozpieraka opartego o drugie ramię (belkę), Rozgięcie obu ramion pod dzałaniem siły rozpierającej równe jest podwojonemu ugiąciu jednego ramienia. (drugie ramię zginane jest momentem siły będącej reakcją na działanie siły F )
Stąd strzałka ugięcia końca ramienia (belki utwierdzonej):

f_{kon} =  \frac{Fl^3}{3EJ}
Dla belki o wymiarach l= 100 cm i przekroju prostokątnym b  x  h  = 3  x 130  cm
i siły F= 20 \ N/cm^2 \cdot 20  \cdot 3 \ cm^2 = 1200 N rozgięcie \Delta = 2 \cdot f = 2 \cdot  \frac{1200  \cdot 100^3}{3 \cdot 2,1 \cdot 10^7 \cdot 550} = 2 \cdot 0,03463 = 0,07 \ cm

Dla ugięcia f= 0,25 \ cm (zmierzonego 5 mm rozgięcia) siła
F=  \frac{0,25  \cdot 3 \cdot 2,1  \cdot 10^7  \cdot 550}{100^3}  =8662 \ N
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 20:31 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
A wie Pan gdzie w literaturze można znaleźć takie przykłady ? Bo to ciekawy przypadek a w książkach wszędzie zwykłe belki.


Sprawdziłem jeszcze te wyniki MES licząc różnymi sposobami i w innym programie. Interesujące Cię przemieszczenie nadal wychodzi ok. 0.5 \ mm, więc chyba można uznać ten wynik za poprawny. Ale w związku ze znaczną rozbieżnością z eksperymentem pozostaje jeszcze weryfikacja obliczeniami analitycznymi zgodnie ze schematem Pana Kruszewskiego.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 28 sty 2019, o 23:37 
Użytkownik

Posty: 6195
Lokalizacja: Staszów
Pyta Kolega o zupełnie inną zależność.
Zwiększając naprężenia zwiększy się ugięcie. "Cieńsze" ramiona ugną się pod tą samą siłą więcej. Zatem jak "pocieniać, to dla tych samych ugięć zmniejszać ciśnienie w rozpieraku.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 29 sty 2019, o 00:47 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
Tylko, że obciążenie ciągłe działa tu jedynie na odcinku 200 \ mm.

Ja bym więc przyjął taki model belkowy:

Obrazek

Wartość obciążenia taka, ponieważ:

- mamy ciśnienie 200 000 \ \frac{N}{m^{2}} działające na powierzchnię 0,006 \ m^{2}
- zatem na tę powierzchnię działa siła 1200 \ N
- siła 1200 \ N działa na długości 0,2 \ m, czyli mamy 6000 \ \frac{N}{m}

Przy takich założeniach ugięcie wychodzi 2,31 \ mm, a więc bliżej wyniku z eksperymentu. Chociaż dalej od wyniku MES ...
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 29 sty 2019, o 10:23 
Użytkownik

Posty: 6195
Lokalizacja: Staszów
Ten model obliczeniowy jest poprawny. Dla uproszczenia rachunków można przyjąć siłę skupioną w połowie długości przedziału obciążonego ciągle. Albo na końcu belki siłą

Q = F \cdot  \frac{2L-l}{L} , gdzie L długość swobodna belki, l długość odcinka belki obciążonego obciążeniem ciągłym wg tego modelu.


StudentIB napisał(a):
A wie Pan gdzie w literaturze można znaleźć takie przykłady ? Bo to ciekawy przypadek a w książkach wszędzie zwykłe belki. ...


W podręcznikach o budowie maszyn, konstrukcji budowlanych stalowych i innych konstrukcji rzeczywistych.
Góra
Mężczyzna
PostNapisane: 29 sty 2019, o 19:59 
Użytkownik

Posty: 290
Lokalizacja: Poznań
Właśnie takich starszych dobrych książek o rzeczywistych konstrukcjach mi brakuje. Teraz już raczej takich nie piszą. Jakieś konkretne tytuły godne polecenia, w których można szukać czegoś podobnego ?
Góra
Utwórz nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 15 ] 


 Zobacz podobne tematy
 Tytuł tematu   Autor   Odpowiedzi 
 Obliczenie koniecznej średnicy przy wyboczeniu.  Mondo  4
 Obliczenie nacisku na trzy osie  AlwaysRemember  0
 Krótkie obliczenie wskaźnika wytrzymałości  shaq  6
 Dwa zadania (rysunki) - obliczenie przyspieszenia i prędkość  gawcyk1986  0
 Obliczenie siły w przenośniku  klof  7
 
Atom [Regulamin Forum] [Instrukcja LaTeX-a] [Poradnik] [F.A.Q.] [Reklama] [Kontakt]
Copyright (C) Karpatka.pl