linia obojętna przekroju szyjki kołnierza

[momidor]

Dzień dobry,

Poszukuję tropu jak rozwiązać zadanie z połączenia kołnierzowego. Jak wyznaczyć wartość Ci czyli położenie osi obojętnej zaznaczonej czerwonym kółkiem ?

Pozdrawiam i z góry dziękuję

Tu jest kluczowy szkic

[StudentIB]

Wstaw ten szkic jakoś inaczej bo tu się nie da wejść bez proszenia o dostęp do pliku na dysku. Użyj może jakiegoś serwisu hostingowego jak imgur.

[momidor]

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/twDrVlI

Dzięki

[StudentIB]

Potrzebowałbym więcej informacji żeby pomóc. Przede wszystkim jaki to przedmiot (PKM-y czy coś bardziej specjalistycznego), czy prowadzący podał jakąś literaturę lub normy, z których można skorzystać i jak to złącze kołnierzowe pracuje (jak jest obciążone itd.).

[momidor]

To nie jest przedmiot tylko zabawa i wprawki. Do tej pory korzystałam z mark w asme ale teraz mam ambicję zrobić to na piechotę.

To jest część algorytmu obliczenia z WUDT-UC WO-O/19. Wyznaczenie wskaźnika wytrzymałości szyjki kołnierza to na razie jest bariera.
\(\displaystyle{ W = F ⋅ e + B_{z} ⋅ r_{si} g_{si} − g + B_{2z} ⋅ r_{si} ⋅ g_{si} ⋅C_i }\)
Z resztą chyba sobie dam radę.

[StudentIB]

Charakterystyki przekrojowe (w tym moment bezwładności czy wskaźnik wytrzymałości na zginanie) można też policzyć numerycznie. Dla bardziej skomplikowanych przekrojów myślę, że jest to najlepszy sposób. W tym celu można wykorzystać ten darmowy kod Pythona:

Kod: Zaznacz cały

https://github.com/robbievanleeuwen/section-properties

Ale da się to też zrobić np. w programie Abaqus (można skorzystać z wersji studenckiej, do tego powinna wystarczyć).

[momidor]

Zrobiłem sobie szkic tego przekroju i wyszły mi takie wyniki. Trochę dziwne te nazwy.
Czy centroid względy \(\displaystyle{ X = 24.01, Y = 25.26}\) to jest po prostu środek masy ?
Czy jeśli mam objaśnienie, że "Wskaźnik wytrzymałościowy szyjki kołnierza można również obliczać ze wzoru:
( ) \(\displaystyle{ W =F ⋅ e + B_z ⋅ r_{si} g_{si} − g + B_{2z} ⋅ r_{si} ⋅ g_{si} ⋅C_i}\) ", to czy \(\displaystyle{ C_i}\) jest tym \(\displaystyle{ Y = 25,26 mm}\) ?

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/Ey4Es8x

[StudentIB]

Tak, SolidWorks najpierw wyświetla pole przekroju, potem położenie środka ciężkości i wreszcie momenty bezwładności. Inne programy mogą dodatkowo wyznaczyć \(\displaystyle{ W_{z}}\).

To zależy gdzie umieścisz początek układu współrzędnych. Na tym rysunku z wymiarami nie wiadomo gdzie on się znajduje. Ani gdzie tam jest zaznaczony środek ciężkości.

[momidor]

Punkt początkowy jest zaznaczony na czerwono.
\(\displaystyle{ e_{maks}}\): odległość od osi obojętnej przechodzącej przez środek ciężkości przekroju najdalszego elementu należącego do przekroju

Jeśli tak to czy: \(\displaystyle{ W_z = M_y / e_{max} = 117 293 / 23,49 = 4993 mm^3}\) ?

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/F3KcFsA

[StudentIB]

Tak, wygląda na to, że się zgadza.

[momidor]

No to wieczorny żółwik !

[kruszewski]

O wskaźniku wytrzymałości względem której osi mówicie?
Czy nie jest to zadanie na obliczanie momentu bezwładności i wskaźnika wytrzymałości figury złożonej z innych prostych figur względem centralnych osi bezwładności tej złożonej?

[momidor]

Dziękuję. Dobre pytanie. Tak też jest w istocie. Zastanawiam się jedynie czy dobrze policzyłem.

Kołnierz się gnie poziomie od skręcania śrubami, tak jak na szkicu poniżej.
Czy jest tak:
\(\displaystyle{ e_{\max}=47,5- 24,01= 23,49\, mm\\
W_z = \frac{M_y}{e_{\max}} = \frac{117293 }{ 23,49} = 4993\, mm^3}\)
Czy tak ?
\(\displaystyle{ e_{\max} = 38-25,26=12,74\, mm\\
W_z = \frac{M_y}{e_{\max}} = \frac{39316 }{ 12,74} = 3086\, mm^3}\)

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/xt5EGIC

Dodano po 26 minutach 43 sekundach:
To jest lepszy szkic.

Kod: Zaznacz cały

https://imgur.com/WPE95zS

Dodano po 1 godzinie 15 minutach 11 sekundach:
Tak sobie myślę, że wybrałem z solid worksa chyba złe momenty bezwładności. Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie to iloraz geometrycznego momentu bezwładności względem osi obojętnej i odległości skrajnego włókna przekroju od tej osi, a ja wybrałem względem obu osi początku układu współrzędnych.