Как посчитать размеры сплющенного резинового уплотнения

Автор KrissKross, 07.06.17, 15:10:42

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

KrissKross

К примеру для простоты
имеем резиновое кольцо прямоугольного сечения
d=100 D=200 L=100

Не могу сообразить
как кроме как методом подбора найти решение

Вопрос?
каким образом аналитически
расчитать наружный диаметр D
(считаем d - постоянным)
при сжатие на половину L=50

P.S.
моим первым предположением
казалось найти равенство площадей сечения
до и после сжатия
оказалось неверным

С уважением!

Elaeagnus

 Площадь - это "квадрат".
А
Цитироватькольцо прямоугольного сечения
- это "куб", т.к. объём.
Не?

6o6auko

Если по диаметрам нет ограничений, то нужно учитывать радиус выгнувшейся части
Никогда - это очень долго. Мне бы Вашу уверенность в завтрашнем дне.© Г. Гаррсион


bull

совершенно верно, надо равенством объемов задаться.

Только есть одно но. При сплющивании не будет картины равномерного изменения наружного диаметра. А будет выгибание. Не зря упругие элементы на сборках обозначают вот так:

6o6auko

или площадей, если принять за факт, что средняя линия не изменяется (хоть это и не правда). Смотря с какой точностью нужно определить
Никогда - это очень долго. Мне бы Вашу уверенность в завтрашнем дне.© Г. Гаррсион

KrissKross

Точность!

Думаю
инженерные +- 10% вполне будет приемлемо

Студент 2015

Посмотрите здесь ( я правда бегло глазами просмотрел, но интересного много) ГОСТ ISO 7743-2013 Резина и термоэластопласты. Определение упругопрочностных свойств при сжатии ссылка вот: http://docs.cntd.ru/document/1200107921
Счастье, как и здоровье, когда его не замечаешь, значит оно есть.

KrissKross

08.06.17, 09:19:39 #8 Последнее редактирование: 08.06.17, 09:33:43 от KrissKross
Благодарю за ссылку
думаю пригодится для силового расчета

а так по теме
определение геометрических характеристик
(в первом приближении - без учета реальной картины сжатия)
оказалось все просто
V = S x L
где S - площадь сечения
а L - длина окружности проходящая через центр масс сечения
соответсвенно объем не изменен
производим расчет по D1

во вложении
небольшая програмка для расчета
думаю кому-нибудь пригодится

Valery-Moscow

08.06.17, 16:23:11 #9 Последнее редактирование: 08.06.17, 22:21:16 от Valery-Moscow
Уважаемые инженеры,

ну сколько можно писать глупости ?

Ну какие же могут быть ФОРМУЛЫ, если в принципе не существует аналитического решения уравнений описывающих поведение гиперупругого материала!!!

ну хоть иногда читайте что-то из ликбеза в интернете?

ну вот на пример такое:
http://vuz.exponenta.ru/pdf/DNLD/UprandNeupr.pdf


Кто знает хоть немного английский - наберите слово:
Hyperelasticity

Увидите много ссылок на опубликованные расчеты ,  книги, статьи в интернете!


вот тут много книг по этой тематике:
http://lib.mexmat.ru/books/10273
http://bookre.org/
http://techlib.org/
http://booksee.org/


Hyperelastic material
https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperelastic_material

Hyperelasticity  time independent behavior of rubbers and foams subjected to large strains
http://solidmechanics.org/text/Chapter3_5/Chapter3_5.htm






Вот в Гугле набрал такие слова: rubber cae stress simulation Hyperelastic

https://www.google.ru/search?q=rubbercae+stress+simulation&oq=rubber+cae+stress+simulation&aqs=chrome..69i57.15032j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8#newwindow=1&q=rubber+cae+stress+simulation+Hyperelastic

там СОТНИ ссылок на публикации и книги по тематике "гиперупругих" материалов

Вот несколько полезных публикаций, касающихся уравнений состояния гиперупругих материалов:
•  Boyce,  M. C., "Direct Comparison of the Gent and the Arruda-Boyce Constitutive Models for Rubber Elasticity," Rubber Chemistry and Technology, vol. 69, pp. 781-785, 1996.
•  Kaliske,  M., and H. Rothert, "On the Finite Element Implementation of Rubber-like Material at Finite Strains," Engineering Computations, vol. 14, no.2, pp. 216-232, 1997.
•  Treloar,  L. R. G., "Stress-Strain Data for Vulcanised Rubber under Various Types of Deformation," Transactions of the Faraday Society, vol. 40, pp. 59-70, 1940.
•  Twizell,  E. H., and R. W. Ogden, "Non-Linear Optimization of the Material Constants in Ogden's Stress-Deformation Function for Incompressible Isotropic Elastic Materials," J. Austral. Math. Soc. Ser. B, vol. 24, pp. 424-434, 1983.
•  Yeoh,  O. H., "Some Forms of the Strain Energy Function for Rubber," Rubber Chemistry and Technology, vol. 66, pp. 754-771, 1993.
•  Vilgis,  Th., and H. G. Kilian, "The Van der Waals-network--A Phenomenological Approach to Dense Networks," Polymer, vol. 25, pp. 71-74, January, 1984.



вот пример "простейшей" задачи - резиновая манжета для соединения металлических труб

*** это модельная задача была решена для фирмы, производящей резино-технические изделия

Внутреннее гидростатическое давление прикладывается к поверхности резиновой манжеты и к поверхностям труб, но поскольку в процессе приложения давления резиновая манжета сильно деформируется - меняется площадь контакта и положение контакта - как следствие этого, в процессе решения меняется:
- величина и направление суммарного вектора давления,
- площадь контакта,
- распределение нормального и касательного напряжений в контакте.


Valery-Moscow

08.06.17, 16:52:31 #10 Последнее редактирование: 08.06.17, 17:46:13 от Valery-Moscow

Цитата: KrissKross от 07.06.17, 15:10:42
К примеру для простоты
имеем резиновое кольцо прямоугольного сечения
d=100 D=200 L=100

Не могу сообразить
как кроме как методом подбора найти решение




Если у Вас есть ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ данные по резине - которую Вы используете, то можно провести "численный" эксперимент": - численно решить задачу о сжатии Вашего кольца, а потом сравнить полученное решение с результатами натурного эксперимента.


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ данные по резине:

- минимально необходимые - одноосное сжатие-растяжение

- желательные:
   * эксперимент на сдвиг
   * плоская деформация
   * объемная деформация
   * "равномерная" двухмерная деформация

beginner

09.06.17, 08:00:16 #11 Последнее редактирование: 09.06.17, 08:21:35 от beginner
Прошу прощения за ОФФТОП...

Valery-Moscow отношусь к Вам с уважением. Вижу (понимаю), что Вы грамотный специалист. Разбираетесь на высоком уровне во многих областях.
Всё что Вы опубликовали в предыдущих сообщениях для меня "тёмный лес"...

Понизил Вам репутацию (и открыто заявляю об этом) за несдержанность. (хотя понимаю, что Вам это абсолютно "фиолетово")

Цитата: Valery-Moscow от 08.06.17, 16:23:11
Уважаемые инженеры,

ну сколько можно писать глупости ?

Ну вот ни капельки не верю, что Вы уважительно относитесь к инженерам участвующим в этой теме, которые по Вашему мнению пишут ГЛУПОСТИ.
Windows 7х64 / Компас 3D_V15.2

6o6auko

Да уж... зачем давать ссылки на книги и статьи, если просят совета, как посчитать приблизительно (+-10%). Понимаю, что упругие материалы нельзя рассчитать, но раз Вы, Valery-Moscow, говорите, что "в принципе не существует аналитического решения уравнений описывающих поведение гиперупругого материала!!!", зачем давать вообще какие-то ссылки?
Никогда - это очень долго. Мне бы Вашу уверенность в завтрашнем дне.© Г. Гаррсион

Valery-Moscow

09.06.17, 08:29:57 #13 Последнее редактирование: 09.06.17, 08:52:55 от Valery-Moscow
Цитата: beginner от 09.06.17, 08:00:16
Прошу прощения за ОФФТОП...

Valery-Moscow отношусь к Вам с уважением. Вижу (понимаю), что Вы грамотный специалист. Разбираетесь на высоком уровне во многих областях.
Всё что Вы опубликовали в предыдущих сообщениях для меня "тёмный лес"...




Ну что я Вам могу сказать....
надо было в школе учиться...., в институте....
книжки нужно было читать.....  хотя наверно это можно и нужно делать в любом возрасте...

могу лишь выразить Вам свое сожаление, что Вы не понимаете в общем-то обычную информацию для инженеров "среднего" уровня....




Цитата: beginner от 09.06.17, 08:00:16

Понизил Вам репутацию (и открыто заявляю об этом) за несдержанность. (хотя понимаю, что Вам это абсолютно "фиолетово")
Ну вот ни капельки не верю, что Вы уважительно относитесь к инженерам участвующим в этой теме, которые по Вашему мнению пишут ГЛУПОСТИ.




ну если ВЗРОСЛЫЕ люди , претендующие на звание ИНЖЕНЕРОВ и вроде бы где-то учившиеся пишут такую ЕРУНДУ, что было бы даже стыдно школьнику....   как же это назвать иначе?

странно что такие ГЛУПОСТИ взрослые люди пишут откровенно - совершенно не стесняясь демонстрировать полное отсутствие знаний даже на уровне курса средней школы......


.. а Вы попробуйте что-нибудь подобное написать на каком-нибудь форуме инженеров Германии или Англии?
опозоритесь сразу же.....

любой форум, в том числе и этот должен иметь одну цель - повышение квалификации инженеров!


но никак не должен способствовать ДЕГРАДАЦИИ!

Форум - это место - где люди обмениваются ЗНАНИЯМИ.....  где можно найти книги, статьи.... результаты экспериментальных данных...


Valery-Moscow

Цитата: 6o6auko от 09.06.17, 08:11:27
Да уж... зачем давать ссылки на книги и статьи, если просят совета, как посчитать приблизительно (+-10%). Понимаю, что упругие материалы нельзя рассчитать, но раз Вы, Valery-Moscow, говорите, что "в принципе не существует аналитического решения уравнений описывающих поведение гиперупругого материала!!!", зачем давать вообще какие-то ссылки?


Гиперупругие материалы существенно нелинейные среды - т.е. имеются существенно нелинейные зависимости между тензорами напряжений и тензорами деформаций, следствием этого факт - является НЕВОЗМОЖНОСТЬ "интуитивного" (приблизительного или проще говоря "от балды") решения .....


Ваш вопрос " Зачем давать какие-то ссылки вообще?  - "потрясающий" ......


в истории человечества были такие примеры, когда на кострах сжигали все непонятное....., а значит по определению "враждебное" ...

но я не думаю что ВСЕ участники этого форума согласны с Вашим мнением....

более того, я надеюсь что большая часть участников форума читает техническую литературу и знакома с математикой и физикой.....
и не считает физику и математику (в общем-то среднего уровня) - "ересью" .....



IgorT

Здесь люди ПЫТАЮТСЯ найти решение задачи, которой до этого НИКОГДА не занимались. Не у всех всё всегда во всем сразу получается.
Вы же тут пытаетесь показать блеск ума, глыбы знаний и неуважение к собеседникам.Не хорошо это. Минус Вам.

6o6auko

Уважаемый  Valery-Moscow!
Я и не претендую на звание "Абсолютно верное мнение".
Ваши ссылки что дадут в результате? Что спрашивающий убедится, что решения нет? Так я готов верить Вам на слово, ибо сам не разбираюсь в этом вопросе.
ИМХО, форум для того, что бы получить быстрые ответы, если есть такая возможность. Или придти к общему мнению.
Если я захочу углубится в материал, то я умею пользоваться поисковиками.
Никогда - это очень долго. Мне бы Вашу уверенность в завтрашнем дне.© Г. Гаррсион

6o6auko

Цитата: Valery-Moscow от 09.06.17, 08:29:57

Ну что я Вам могу сказать....
надо было в школе учиться...., в институте....
книжки нужно было читать.....  хотя наверно это можно и нужно делать в любом возрасте...

могу лишь выразить Вам свое сожаление, что Вы не понимаете в общем-то обычную информацию для инженеров "среднего" уровня....





ну если ВЗРОСЛЫЕ люди , претендующие на звание ИНЖЕНЕРОВ и вроде бы где-то учившиеся пишут такую ЕРУНДУ, что было бы даже стыдно школьнику....   как же это назвать иначе?

странно что такие ГЛУПОСТИ взрослые люди пишут откровенно - совершенно не стесняясь демонстрировать полное отсутствие знаний даже на уровне курса средней школы......



У меня ни в школе, ни в институте не было предмета по гиперупругим материалам... Минус за оскорбления...
Никогда - это очень долго. Мне бы Вашу уверенность в завтрашнем дне.© Г. Гаррсион

Starik

Уважаемому Valery-Moscow  бан (режим только чтение) на 3 дня за неуважительное отношение к собеседнику.
МОДЕРАТОР - это деревянная планка с прокладкой из сукна для приглушения звука пианино. Тогда что такое администратор?
На работе Win 7. Pro. SP 1, 64 бита. Браузер - Opera 62.0.3331.116. Компас V17.1.17. Дома компьютера нет. Имеется планшет Lenovo с Android 6.

beginner

Я учился в школе... не был супервундеркиндом. Более того у меня были Трояки по некоторым гуманитарным дисциплинам (мне это было не интересно).
Зато я всегда был ЛУЧШИМ в школе по Физике, Геометрии и Алгебре (приходилось и в олимпиадах участвовать).
И в институте я учился... конечно сейчас (с высоты прожитых лет) могу сказать, что учился не очень хорошо, но тем не менее по дисциплинам связанным с гидравликой я всегда ПРЕуспевал.
Я был единственным студентом (на тот момент), который при сдаче экзаменов по гидравлике и гидроприводу не отвечал теорию, а выбирал несколько практических заданий. И преподаватель (Кравченко Валерий Анатольевич) не был против, он даже приветствовал это. Одно дело зазубрить вывод каких-то формул, а другое дело ПОМНИТЬ ИХ и знать где и как применять.

И на одной из работ мне пришлось заниматься гидравликой (гидравлические станции).
И поверьте мне как инженеру НЕ требовалось знание как там сожмётся уплотнительное кольцо. Я делал определённые расчёты и уже по параметрам подбирал какие-то РЕЗИНКИ.
А вот в институтах исследовательских как раз и занимаются изучением поведения материалов. теоретики....

Так что давать оценку уровню знаний бессмысленно.
Ну собственно после последних сообщений у меня сформировалось окончательное мнение о Вас.
Windows 7х64 / Компас 3D_V15.2