Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Show Gist options
  • Save anonymous/eaf677c04f22e52e6ea19f348d5db808 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/eaf677c04f22e52e6ea19f348d5db808 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Расчет рессоры из композитного материала

Расчет рессоры из композитного материала



Углепластиковые рессоры для вагонных тележек запустят в массовое производство Toho Tenax и Kawasaki
Bulletin of Kalashnikov ISTU
Вы точно человек?

Зарегистрируйтесь сейчас, чтобы получить доступ ко всем функциям. К сожалению, гости не могут просматривать ряд разделов форума. Это сообщение будет удалено после регистрации. Started by Closius , November 7, Я так понимаю расчет довольно круто отличается от обычных композитов.. В свое время ситали гловные обтекатели в Абакусе, но там заказчик согласился его слоистым представить. Я вот думаю на сколько большая будет погрешность представлять материал в виде обычной оболочки элемент в конечно-элементнйо модели и задавать этой оболочке ортотпропные свойства? А эти свойства брать из эксперимента. То есть создавать некоторый образец намотки по той же технологии по которой собираются делать основную модель , далее разрезать его на образцы и испытать по класическим методикам на растяжение, сжатие, изгиб и т. Буквально недавно видел такие расчеты, но не помню где. Да, там брались орторопные свойства, но для разных участков разные, а форма этих участков определяется как раз способом намотки и довольна интересная. Для силового расчета в рамках Global FEM мы закладные элементы учитываем балками одномерными , но это не всегда правильно. Если нужен какой-то детальный расчет, то мотаная конструкция моделируется тоже слоями, но по правилу смеси по Халпину , а закладные - банально солидами с предварительно посчитанным модулем. Натяжение нитки не учитывайте, ибо на этапе термостатирования она "отпускается". Там же нитки идут друг под другом и как таковых слоев то и нет, все везде переплетено. Если заклодной элемент из алюминия или титана, то его модуль упругости известен же. Или Вы имели в виду что-то другое? Спрашивал в своем институте на кафедре сопромата и на кафедре композитов - толком особо никто не считает То есть считают как оболочку как я описал выше Слоистые композиты да считают Была у меня еще идея "гениальная" смоделировать намотанный кокон линией, задать ей свойства нити и создать связи с определенными свойствами жесткости между всеми ближайшими узлами на определенном расстоянии. Стараются, чтобы на каждом проходе была своя ориентация. Такой материал хорошо описывается, как слоистый. Есть вариант, когда нитеукладчик идет по матрице, так из нитей формируются ребра или стрингеры. Вот такой материал уже слоистым не опишешь, в нем нити действительно "переплетены". Да, такой прием примитивен, и результаты будут ближе к эксперименту, если использовать его модификацию, предоженную Халпином или Альпеном, что, наверное, правильнее и Цаем. Там используются эмпирические коэффициенты. По теории лучше расскажет Гугл по запросу Halpin-Tsai. Поэтому приходится редуцировать профиль, чтоб сохранить изгибную жесткость и не создать ненужное плечо. Все закладные, которые приходилось делать солидами, попадались деревянные или композитные, поэтому и вспомнил про действующий модуль. Может, мы и про разные закладные говорим. В трехслойках это чисто технологические элементы для крепления поясов, книц, оребрения и т. Извиняюсь, я сразу не посмотрел, что ссылка Ваша ведет на ЦНИИСМ. Он пользуется модификацией полубезмоментной теории оболочек, распространенной на случай ортотропных материалов, которую подробно излагает в своих книгах. Матрица жесткости мотаного композита у него такая же, как и у обычного слоистого, но он умышленно обнуляет в ней некоторые члены. Про полубезмоментную теорию почитал, ну в МКЭ можно применять полную теорию оболочек, даже с учетом всех моментов, так как считает всеравно машина А все эти безмоментные и полубезмоментыне теории были разработаны для упрощения расчетов в ручную. Это мое понимание этого дела.. А вот такой вопрос, касательно применения в МКЭ: В обычной оболочке у нас есть нейтральная линия и излибные напряжения получаются симметричные относительно нее и так далее.. А как происходит при расчете многослойной оболочки? Она получается набором оболочек со своими нейтральными линиями или же там по другому? Как осуществляется связь между слоями оболочки? Под Абакус существует соотв. D, and Foral, R. Может, оно и так, но, скажем, у аэростата оболочка по факту ведет себя, как безмоментная, а если ее "в лоб" смоделировать шеллами с теми же модулем и толщиной, то можно отхватить моменты, которые в реальности не имеют места быть. Связь между слоями оболочки осуществляется из решения системы уравнения совместности деформаций внешней поверхности одного слоя с деформациями внутренней поверхности другого смежного слоя. Чтобы не решать их каждый раз заново, используют матрицу обобщенной жесткости оболочки, которая описывает слоистый материал так же, как модуль Юнга - изотропный. При вычислении матрицы берется нейтральная поверхность, соответствующая по умолчанию в Настране и Абакусе срединной поверхности. Однако, есть возможность ее переопределить. И уже эта "нейтральная" поверхность совмещается с узлами сетки, а деформации по слоям выводятся из матрицы жесткости. То есть, с точки зрения МКЭ, решается такая оболочка так же, как и обычная, только описывается не тремя, а восемнадцатью жесткостями. Обнуляя в матрице обобщенной жесткости оболочки некоторые члены, можно заставить ее не работать на изгиб в нужных направлениях, например, запретить возникновение в ней моментов относительно оси, параллельной оси симметрии, как это делает Васильев. Мотаный материал принципиально отличается от слоистого тем, что на поверхности двойной кривизны угол меняется в зависимости от координаты, и задать его по-честному проблематично. Вот для этого всякие скрипты и плагины выдумывают. Если у Вас поверхность далека от цилиндрической, могу предложить еще вариант, которым сам никогда не пользовался и не слышал, чтоб так делали. Ну, это уже мысли вслух. Для гибких оболочек хороший результат дает моделирование армированным материалом. В отношении мотаного композита еще не видел, чтоб применяли этот подход, но он должен быть довольно реалистичен. Про намотку мало чего находил.. Уже штук 20 книг просмотрел. Общую струкруту для себя уловил. Ну так если эта оболочка будет тонкая, то и моменты там не возникнут.. Хотя да Вы правы, в линейной постановке все может расти до бесконечности, хотя это исправит нелинейная постановка Ну да если считать воздушный шарик то надо пользоваться безмоментной. Не очень понимаю как можно задать эти углы при смешанной спирально-радиальной намотке например? Да и при просто при спиральной, когда иедт намотка не встык и не в нахлест, то есть слои препрега или шити переплетаются друг с другом, так что там слоев нет. Углы то будут изменяться, но где и как их учесть в данном случае я не представляю. Возможно были проведены эскперименты с целью определения зависимостей НДС от количества "слоев" намотки, от углов намотки, от поверхности циллиндр или элиптическое днище и так далее. Это была бы огромная но думаю стоящая работа. Я тоже прям с самого начала думал о таком варианте. Но думаю описание трассировки намотки будет оочень сложным. К тому же будет большое количество элементов. Я еще думал после создания намотки создать связи между ближайшими элементами типа Glue с коэффициентами жесткости, то есть это задаст матрицу. И всю эту мотню создать на некоторой поверхности для легкого задания граничных условий. Тогда посмотрите как армируют строители. Возможны два способа осреднения, когда принимается согласованность деформаций, это обычно при изгибе-сжатии-растяжении. Это как тут будет. И при надавливании, тогда логичнее согласованность напряжений при слоях использовать. Ну и разные их комбинации. Насколько помню это называется вилка Хилла. Когда-то что-то писал об этом. Продемонстрировал я способ как Вы предложили через правило смесей. Балон весь не считал а считал сектор. Задал ортотропные свойства материала и все такое.. Однако заказчик сказал, что они так не считают и что это все фигня, так как вся суть в том, что деталь изготавливается из одной непрерывной нити.. В принципе в его словах есть смысл, с другой стороны почему не подходит эта теория я не сильно понял.. Причем я предложил ему разные теории и Халпина и там еще кучу нашел. Он сказал что какраз таки сичтать сектор не есть хорошая идея, то есть надо както учитывать именно направление материала. Свои методики заказчик естественно не выдает. Неужели на столько нехорошая, что вообще нельзя применить такой метод? Ну хорошо свойства материалов брать не из вырезанных образцов так как нарушается непрерывность нити , а наприемр всего цилиндрического намотанного образца. Наприемр на разрыв вдоль оси - приложением обычной силы, а в другом направлении - приложением давления при защемлении торцов чтобы разрыв шел только по переферии цилиндра Closius , мой скромный опыт показывает, что, когда у заказчика есть методика, он требует считать по ней. Когда заказчик говорит, что так, мол, никто не считает, мы считаем по-другому и т. Да и всякие заказчики бывают, некоторые вообще требуют композит по Мизесу считать Непрерывность нити учитывается гипотезой о линейности деформаций. Если бы были разрывы, то похоже на слои грунта с разными модулями и давлении сверху. Там скорее непрерывность по напряжениям По крайней мере при армировании железобетона всегда подразумевается непрерывность армирования и используется гипотеза о плоских деформациях в балках и пластинах Сейчас иногда используется усиление наклеиванием углеткани на балки и плиты. При расчетах всегда используется гипотеза плоских сечений, то есть непрерывность деформаций другими словами. Поищите в сети вроде есть примеры таких усилений для мостов и многого другого Называется - Ремонт и усиление железобетонных мостов материалами Sika. С какой-то выставки принесли. Но задание направления армирования железобетона на порядок проще, чем "трассировка" намотки волокна. Особенно в зоне вставки закладных элементов Сложность на принципы не влияет, армируйте по направлениям главных векторов. При кручении жб лестниц полезна формула Гурса вроде так называется для кручения тонкостенных. В закладных полезно помнить как в колоннах, напряжения у колонн в 2. Об этом есть в книжке Тимошенко , Кригера об оболочках. Из жб архи много сложных геометрических форм изобретают. Точно по направлению обычно нетехнологично, так хоть как-то разумно учитывая это направление и кладут арматуру. Я не понимаю зачем Вы мне про армирование говорите? У меня мотанная конструкция. Там процентов львиную долю объема занимает волокно, я думаю процентов Цифру взял из головы на взгляд, так что поправьте если не прав, буду благодарен. Я думаю пропорции тут не принципиальны, важнее выявить общие подходы к подобным конструкциям. Я занимался армогрунтами, там сетки кладут для обеспечения устойчивости склонов. В идеале класть по направлению главных напряжений, ну и все к ним и привязывать. Даже собирался сконструировать общую теорию армирования да все времени и настроения не находится. Поэтому и интересно обсуждать эти подходы. Но по моему убеждению они должны быть едиными и основываться на нормальной механике: Не понял Вашего замечания. Например, стекломаты из рубленого волокна прекрасно себя ведут, как линейно деформируемые тела, хотя никакой непрерывности там и в помине нет. Ну в них возникает что-то вроде перехлеста который используют при соединении арматуры. А вот если смесь шариков, то это другое дело. Вообще полезно оценивать вилку Хилла для оценки этого влияния. Понятно, что это крайние случаи, могут быть и промежуточные. Мы тут где-то обсуждали интегральные свойства смесей Процентов 60 получается выдавить при автоклавном формовании из препрегов, Больше можно еще процентов Так ясное дело, нить круглая. Я когда бревна в вагоны грузил то пропорция плотного против складского кубометра около 0. Можно кружки плотно нарисовать да посчитать с пустотами, это предел: Из выбранного мной по методам расчета мотанных конструкций filament winding собрал небольшую подборку. Всю литературу могу дать, только книги весят по 30 Мб. Все-таки армированный бетон и мотанная конструкция - довольно разные вещи. Например при использовании органических волокон и вроде борных возможна некоторая диффузия молекулярное взаимодействие матрицы с волокном. Далее при перегибах волокон их свойства существенно падают. Было бы очень интересно узнать как учитывать эти эффекты. В теории композитов есть предположение, что адгезия матрицы и волокна не хуже свойств самой матрицы то есть идеально связано. На самом деле углеродные волокна например смачиваются не очень.. Далее преднапряжение натяжение нити при намотке частично или совсем снимается при последующей обработке в автоклаве например. При воздействии вдоль одного направления это влияет на другое направление. Хотя мне кажется это учитывается в критерии прочности композитов например Цай-Ву. В общем факторов очень много Задача определения свойств конечного композита по его составляющим оочень сложна и требует множества экспериментов. Closius , у меня есть третья и четвертая книги из Вашего списка, там мотаные оболочки считаются именно как СЛОИСТЫЕ. Подозреваю, зная область работы Тарнопольского, что и во второй рассматриваются тоже слоистые материалы. По адгезии есть целая наука, на что только не идут производители, чтобы выполнялось предположение о том, что "адгезия матрицы и волокна не хуже свойств самой матрицы" В любом металле это влияние очевидно и описывается коэффициентом Пуассона. В композитах это влияние неочевидно, и сдвиг может приводить к изгибу, а растяжение - к закручиванию, что описывается матрицами B,C и D. Любой современный CAE-пакет учитывает это влияние. Я бы все-таки решал Ваш баллон, как слоистый, только ориентацию в нецилиндрической части пришлось бы задавать полем, в котором углы зависят от радиуса. Мне, как самолетчику, с этим проще - у нас только цилиндрические конструкции нецилиндрические композитные куски почти всегда не являются силовыми. Если я задам ортотропный материал, задам коэффициенты пуансона по направлениям, то учет будет автоматически? Надо же на чем-то новизну с актуальностью выискивать, вот и упражняются в изобретении специальной механики, чтобы удочки не делать. С китайцами все равно не утягаться. Не говоря уж о других. В строительстве тоже любят таким развлекаться, трещинками, агдезиями и прочим в железобетоне. Вы же хотели инженерных подходов, без всяких там молекул и прочей физики. Поэтому надо сводить к нормальной механике континуума а все мутотень сводить в коэффициенты с помощью которых и осуществляется связь математики с физикой в механике. Модули упругости, да коэффициент Пуассона. Ну и в критериях прочности несколько констант. Связующее в основном, чтобы не было потери устойчивости при сжатии. Намазали ткань эпоксидкой, да приклеили. Лучше всего нитки направлять по линиям главных напряжений. Надеюсь хоть это то не оспаривается. Нагельный эффект конечно есть, но это уже вторичное. Правда очень трудно бывает уговорить экспертов, что он защитит от продавливания, хотя и описан в еврокодах и британских стандартах: Глупостей всяких навыдумывают каких-то своих механик наизобретают разные чайники, разгребай потом это дерьмо инженерам: Только вот не все так просто. Коэффициент Пуассона я полагаю тут зависит от напряжений. Вот в чем соль. На счет адгезий и всего прочего я спросил с целью узнать может быть уже есть возможность это учитывать. Ведь вещи там реально важные могут быть. Я понимаю, что это сарказм Такие методики одна из 10 например могу двигать прогресс. Только давайте не будет уходить от темы, а то сейчас тут можно много оффтопа написать по этому поводу. Из-за такой ерунды откажетесь от него? В жб гладкая арматура отличается от рифленой с помощью коэффициентов слегка отлчающихся. Эпоксидка обычно гарантирует прилипание. Как-то считал тонкие ее слои для автотракторных двигателей. Точнее из ремонта для заделки трещин в картере. Да никуда такие мелочи прогресс не двигают, только голову морочит уход с нормальной механики, то есть регресс они обеспечивают. На сегодняшний день "любители" не только ради визиток этим занимаются. Во вполне себе инженерной, прагматичной среде все увеличивается стремление учесть каждую песчинку, частицу, атом, нитку и т. Решаются сложные и красивые с точки зрения анимации задачи, иногда это действительно актуально, но чаще бесцельно и неэффективно. Словно работа - это время, проведенное на рабочем месте. Вы их, возможно, не видите, в строительство они пока не проникли. Того не знают, что сохраняя простоту идей мы можем усложнять приложения - как писал Стренг. Один из теоретиков МКЭ. Пускай развлекаются, мне частенько пытаются голову заморочить, когда что-нибудь продать хотят для строительства. Иногда такую чушь несут, что не выдерживаю, ухожу: Это от математической безграмотности стремятся все учесть. Формулу Тейлора плохо изучали. Раньше было время экспериментального фетишизма, теперь компьютерного. Это из-за того, что действительно стоящих задач не видят, а активность надо демонстрировать. Времена симулякров - считают постмодернисты: То есть на практике я бы ставил эксперимент. А если бы у меня было НИИ, то я бы ставил серии экспериментов и получал бы зависимости механических характеристик от кол-ва слоев, размеров нити, углов укладки и так далее. Вот это реально инженерный и четкий подход. А все эти теории они и сложны и много чего требуют Товарищ Harshad Kumar Dharamshi Hansraj Bhadeshia http: Вначале он их обучил на основе существующих материалов и технологий, а дальше они ему давали свойства в зависимости от входящих компонентов и технологии. Видал как коэффициент концентрации через усталостные эксперименты определяли. Я пересчитал за несколько минут, нормально определили. Всего несколько процентов расхождение было. Большая советская наука была: Английские ученые и не такое могут. Нейронных сетей точно не достает, чтобы Терминатора 2 сконструировать. Слышал, что они железобетонный принтер изобретают, чтобы дома печатать: Чтобы пуассон от напряжений зависел, слышу впервые. Что он меняется для композитов от 0. Если посмотреть с точки зрения баллона высокого давления, это верно только в случае геодезической намотки. В других случаях смола все равно заработает на касательные напряжения - их, собственно, и пытаются отловить в КМ. Поэтому изначальная идея " смоделировать намотанный кокон линией, задать ей свойства нити и создать связи с определенными свойствами жесткости " может привести к правильным результатам, только если связующее заведомо возьмет все сдвиги например, металлическая или керамическая матрица. Но мне эта идея все больше нравится Так при наступлении пластичности, коэффициент Пуассона приближается снизу к 0. Поэтому и используют теорию пластического течения Об этом много где написано Так связующее для того и применяют, чтобы не превращалось в рессору при растяжении и не теряло устойчивости при сжатии как канат. Иначе и смысла нет Я и писал, что оптимальная намотка по главным напряжениям. Я применяю при расчете изделий из стеклопластика SW. C версии в нем появились составные композитные оболочки. Сложность была в определении характеристик элементарного слоя, но мы их худо-бедно получили, правда, я не уверен, насколько точно. И даже если выделить слой, то при мотании поверхностей разной кривизны сложно определить углы намотки. Точнее надо както учитывать свойства материала от углов намотки. Свойства материала от углов намотки учитываются при расчете составных оболочек. Я ссылку выше немного давал. Если точнее, то вот. В нашем случае углов немного, всего два - "кольцевая намотка", когда шпуля движется медленно и мотается кольцевой слой, угол намотки близок к 90 и "перекрестный" - угол намотки близок к 60 градусам. You need to be a member in order to leave a comment. Sign up for a new account in our community. Browse Forums Gallery Calendar Guidelines Staff Online Users More Activity All Activity Search More Leaderboard Baners More. This Topic All Content This Topic This Forum Advanced Search. All Activity Home САПР, Информационные технологии в проектировании и производстве Все вопросы о CAE Специальные вопросы CAE Расчет композитного материала созданого методом намотки. Sign In Sign Up. Расчет композитного материала созданого методом намотки. Prev 1 2 3 Next Page 1 of 3. Есть ли у кого опыт расчета композитных конструкций которые созданы методом намотки? Share this post Link to post Share on other sites. Вот только в местах закладных элементов как считать? Edited November 9, by JAR. А все эти безмоментные и полубезмоментыне теории были разработаны для упрощения расчетов в ручную. Подчерпнул некоторую интересную информацию по одной ссылке. Чтобы непрерывность нити учитывалась, не видел никогда. Тут-то речь зашла о том, что весь баллон, состоящий из единой нитки, якобы должен вести себя как-то иначе, чем склеенный из слоев той же нитки. Или, может, я неправильно понял, и фраза " вся суть в том, что деталь изготавливается из одной непрерывной нити" подразумевает то, что в нецилиндрических частях углы укладки будут меняться в зависимости от текущего радиуса. И это только механика без учета температуры Глупостей всяких навыдумывают каких-то своих механик наизобретают разные чайники, разгребай потом это дерьмо инженерам. Коэффициент Пуассона я полагаю тут зависит от напряжений" - от 0. Машина намоточная у нас такая - проблемы с выделением одного слоя в ней нет. Мотаем емкости больших диаметров. Create an account or sign in to comment You need to be a member in order to leave a comment Create an account Sign up for a new account in our community. Register a new account. Sign in Already have an account? No upcoming events found. AdamCuper 33 years old. DanielLove 28 years old. Gertsogin9 27 years old. Huliosurgut 44 years old.


Цитаты о великой россии
Представительные органы государственной власти субъектов федерации
Мр 512 магнум характеристики
Камни на зубах причины возникновения
Сколько денег хранится в банке
Раскрутить ссылку на сайт
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment