Расчёт балки на кручение

[СВ]

Получили задача не по своему профилю, и - ВРЕМЯ!, потому обращаюсь за помощью к форуму.
Есть крановая балка длиной 33 метра, сечением - как на рисунке, но высота не 1000, а 700, в середину вставляем усиленный кусок (см. рис.), а на этот кусок кроме изгибающей нагрузки (условно: распределённая по всей длине крановой балки нагрузка 300 кг с левой стороны на расстоянии 200 мм от вертикальной оси) действует и "крутящая" - лист массой 1500 кг (распределённая нагрузка), отстоящий на 220 мм и длиной во всю длину вставки (10 метров) - показана толстыми линиями. Внутри балки будут диафрагмы (рёбра) толщиной 4 мм с шагом 1 м (можно не учитывать).
Вопрос :
1 - определить полярный момент сопротивления Jр для сечения вставки. Формулы для коробчатой формы, ссылки на учебники, сайты и пр. Компас вроде бы не считает.
2 - если "бумажный" расчёт оказывается сложен, может быть применить APM FEM? Наши компьютеры его почему-то не тянут, да и опыта маловато - нет уверенности в правильном расчёте. Если нужно, предоставим 3Д-модель.
Неверный ID вложения.[/attach]

[kamos]

Может попробовать обратиться к НТЦ АПМ (разработчикми APM FEM) напрямую?
Просто есть у вас, по моему скромному мнению, возможность хапнуть лишних проблем, так как APM FEM не предназначен для расчета балок из-за того, что длина балки >> толщины сечения балки, то чтобы чтобы получить равномерную сетку нужной плотности балку приходится разбивать на миллионы тетраэдров, компы такое обычно не тянут
Для расчета балок у НТЦ АПМ есть специализированный софт (в компас не входит) для разового расчета скорее всего можно скачать какую-нибудь демоверсию, но опять же осваивать незнакомый софт, без профильных навыков
Если я ничего не путаю, у них была заявлена услуга коммерческого выполнения подобных расчетов. Если задача разовая - может проще спецов привлечь. пусть даже платно

UPD точно, есть у них расчеты на заказ https://apm.ru/calculations-on-the-order

[СВ]

 Если бы были МОИ расчёты - да не проблема. А в организации пока всё оформишь - быстрее сам вручную посчитаешь.
- - - - - - -
Наверное, лучше считать в SCAD.

[beginner]

так как APM FEM не предназначен для расчета балок из-за того, что длина балки >> толщины сечения балки, то чтобы чтобы получить равномерную сетку нужной плотности балку приходится разбивать на миллионы тетраэдров, компы такое обычно не тянут

Видел презентацию Аскона по расчёту оболочек...
Быть может это поможет...

[kamos]

Наверное, лучше считать в SCAD.

Если scad есть в наличии и умеете пользоваться, то да.
Если из АПМовских продкутов, то у них вроде https://apm.ru/apm-structure3d этот для данного случая, 30 дневную версию предлагают, как с учебными материалами - не знаю

[Петрович-47]

Скачайте ЛИРУ-САПР некоммерческую и посмотрите пару обучающих роликов по расчёту балок, я думаю освоите достаточно быстро

[FuG4s]

Если есть еще время, то скиньте мне Модель. Я попробую посчитать ее в Ансис и Инвенторе.

[Димыч]

Получили задача не по своему профилю, и - ВРЕМЯ!, потому обращаюсь за помощью к форуму.
Есть крановая балка длиной 33 метра, сечением - как на рисунке, но высота не 1000, а 700, в середину вставляем усиленный кусок (см. рис.), а на этот кусок кроме изгибающей нагрузки (условно: распределённая по всей длине крановой балки нагрузка 300 кг с левой стороны на расстоянии 200 мм от вертикальной оси) действует и "крутящая" - лист массой 1500 кг (распределённая нагрузка), отстоящий на 220 мм и длиной во всю длину вставки (10 метров) - показана толстыми линиями. Внутри балки будут диафрагмы (рёбра) толщиной 4 мм с шагом 1 м (можно не учитывать).
Вопрос :
1 - определить полярный момент сопротивления Jр для сечения вставки. Формулы для коробчатой формы, ссылки на учебники, сайты и пр. Компас вроде бы не считает.
2 - если "бумажный" расчёт оказывается сложен, может быть применить APM FEM? Наши компьютеры его почему-то не тянут, да и опыта маловато - нет уверенности в правильном расчёте. Если нужно, предоставим 3Д-модель.
Неверный ID вложения.[/attach]

Есть общий и простой метод решения подобных задач. Называется "предельный расчёт" (подходы ASME). Суть его такая. Загоняешь всю геометрию в МКЭ-комплекс, задаёшь идеальную упруго-пластическую модель материала, включаешь опцию "большие перемещения", и задаёшь нагрузку линейно растущей, причем гарантированно превышающей несущую способность рассматриваемого изделия. В какой-то момент времени у тебя решение "вылетает" - это значит, что для этой нагрузки решатель не смог найти такое деформированное состояние изделия, при котором ему удалось бы уравновесить внешние нагрузки. Собственно всё - это есть предельная нагрузка, которую выдерживает изделие без пластической деформации наиболее слабого СЕЧЕНИЯ (в отдельных точках пластика начнётся гораздо раньше). Для контроля можно посмотреть график зависимости "усилие-перемещение" для какой-нибудь ключевой точки - он должен быть прогрессирующе растущим на последнем участке. Дальше делишь найденную максимальную нагрузку на коэффициент запаса и получаешь то, что можно заносить в паспорт изделия. При таком подходе учитывается ВСЁ - и мембранные, и изгибные, и срезающие, и крутящие нагрузки, и не возникает необходимости шаманить с их отдельным выделением из сложного напряженного состояния, равно как и не возникает необходимости поиска наиболее слабого сечения. Я уже в двух инженерных группах в разных конторах насадил именно этот способ обоснования прочности вместо ковыряния в разного рода "ПНАЭГах", которые разрабатывались когда еще не было МКЭ-комплексов, но которые упорно пытаются применить именно для МКЭ-расчетов (с прогнозируемо провальным результатом).

Метод прост и хорош, но для него нужны две вещи: 1) возможность задать нелинейность свойств материала, и 2) возможность выполнять расчёт с геометрической нелинейностью (опция "большие перемещения"). Я сомневаюсь, что в APM FEM это уже сделали. В ANSYS и Msc.Marc это есть и прекрасно работает. Судя по тем зарплатам, которые предлагают в АСКОНе своим программистам, этого никогда и не будет сделано (в том смысле, что вряд ли будет нормально работать, хотя в отличие от контактных задач, это сделать достаточно просто). Сотня средних программистов никогда не заменят одного хорошего, поэтому имеем то, что имеем.