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实腹式压弯构件强度计算为何与solidworks仿真差这么多?

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发表于 2020-5-4 22:02:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 骑驴登月 于 2020-5-5 22:15 编辑

第一次编辑:—————————————分割线———————————————



实腹式压弯构件强度计算为何与solidworks仿真差这么多?
计算总应力127.63MPa,而solidworks仿真最大应力已经突破Q235的屈服极限了,是我计算出错了还是软件操作错了?
图片感觉好小啊,有些模糊,怎么放大啊,你们能看清吗?
小弟请各位大佬看看。


第二次编辑:————————————分割线———————————————
谢谢各位的回复,其实细节都在图上,只不过我没有文字说明。
看solidworks的仿真图,杆件有3处铰链约束,和底部的1处平面约束(见图中杆件自身的绿色箭头部分!)我知道这些约束加在一起属于过约束了。
我只是在进行杆件的强度校核,还没算刚度,以及稳定性呢,因为强度这关都过不去,其他也就不用算了,因为无法进行下去了。
根据《起重机设计手册》中的描述,这个杆件受压弯,则需要算刚度、强度、稳定性。这些都是分开计算的,不是混在一起算的,各自有各自的算法公式。
我强度计算依据的公式,就是目前各个手册、规范内写的公式。所以公式的运用应该是没错的。
手册中给的图例:
(上传失败,过一会我再试试吧)
我这个杆是吊篮提升机的前梁,显然,他是整个起升机受力最大、最危险的梁。

我的问题是:实腹式压弯构件强度计算为何与solidworks仿真差这么多?

再次补图:

我的前梁是没有加预紧钢丝绳的。虽然图中你可以看到两个起吊拉板,那是因为我看到仿真不通过,准备加预紧钢丝绳,但是还没动手加呢。





第三次编辑:————————————————分割线——————————————————————
首先再次感谢各位的回复与关注。这个问题我解决了,所以特来解答。
因为我觉得你提出了问题,大家都在帮助你解决,而你在知道了答案之后却不说明,这其实是很不对的。你知道一点,我知道一点,大家一起交流就会相互学习,这点很重要。
自己知道与自己能否给别人讲清楚,这也是一种能力,就像老师,有的老师讲得清晰直观,而有的老师讲得抽象不容易理解。知识的输出与运用本身对自己也是一种好处,因为你在输出讲给别人听的时候 ,对自己也是一种提高,也会加深对知识的理解。反而烂在肚子里,到最后连自己都忘记了。
——以上说了点别的,好了,进入正题!

首先呢,计算没有错,最大应力就是127MPa,那么为什么solidworks仿真是261MPa呢,是因为我软件操作有些不对,对于载荷的理解有误。
下图是之前错误的仿真:

下图是正确的仿真:

其实细心的话,你可以发现。261MPa大约是127MPa的2倍!

从下面的2张图我要说明,这个前梁有两个孔,这个是要穿螺丝加导轮的,载荷会传导到这两个孔上面。
以垂向力为例(轴向力也同理),竖向力是2644.941N不假,但是我选择了两个平面,这样的话意思是说,每个孔的载荷都是2644.941N,而合力呢,是5289.882‬N!这显然是不对的。所以按照错误的理解操作之后,应力是原本应力的约2倍!
正确的操作是:载荷还是2644.941N,但是你如果是一次性选择完这两个孔的话,在输入载荷力的时候就要把2644.941N除以2,如图所示!这样两个孔的合力才是2644.941N!这样得到的仿真才是正确的!
可是你能够看到手算的最大应力是127MPa,而仿真的最大应力是130MPa。其实公式呢,我觉得他是实际情况的一种抽象,一种精炼。算出来的值比仿真小一些也有情可原,毕竟还有安全系数给咱们把关呢!


这就是一个很简单的静应力分析,而我提到的在solidworks中的载荷面的选择和数值的理解问题,我觉得还是比较细节的,也算是和大家一起交流呢,嘿嘿!

——————————————————完毕,结束——————————————————————
注:这个排版文字和图片好乱啊,无法调整,我编辑的时候是对的,可是保存完就不对了。建议坛主改进!

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发表于 2020-5-5 11:51:07 | 显示全部楼层
思路是没错的,先根据强度选择截面,接着校核刚度,整体稳定性,局部稳定性,然后是节点设计,螺栓/焊缝。
哪个是平面图,哪个是立面图,荷载图也没看到,构件截面,这一部分真没看明白,也许你心里很清楚。
几个方面:
1.受力计算,这个有点含糊了,铰接,刚接,滑动支座约束要分清楚,静定体系直接就解了,超静定的要变形协调,该力法就力法,该位移法就位移法,不能想当然;
2.构件截面特性计算,这个你应该不会弄错,但最好再核算一遍;
3.假如是吊篮施工,最好参考钢结构的规范,也许起重的也行,没对比过;
4.冯·米塞斯应力。

SPINDOAL侠,zero123,一个比一个牛B,这些人都该现身的。
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发表于 2020-5-4 23:25:37 | 显示全部楼层
楼上大侠都说得很清楚了,先确定约束形式,一个圈和两道杠都能差好远
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发表于 2020-5-4 22:32:36 | 显示全部楼层
SW的仿真做的好像不怎么专业啊

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应该说楼主的计算过程就缺乏细节,更别说仿真了  发表于 2020-5-4 22:49
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发表于 2020-5-4 22:45:44 | 显示全部楼层
公式到底能不能线性叠加啊,好多大变形都是非线性的
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发表于 2020-5-4 22:48:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 寂静回声 于 2020-5-4 22:50 编辑


你应该像上图这样,画一张受力简图出来,好让别人明白此构件的受力与约束在何处。
还有轴力的计算还要考虑到压杆失稳的情况。

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发表于 2020-5-4 23:11:54 | 显示全部楼层
寂静回声 发表于 2020-5-4 22:48
你应该像上图这样,画一张受力简图出来,好让别人明白此构件的受力与约束在何处。
还有轴力的计算还要考虑 ...

哈哈,天花板真是热心肠。常规操作是要画受力示意图的。
受力和边界条件(约束)要详细,其实这个简单的结构上
有限元反而不省力的,手算更快捷。这样的细长结构首要
考虑是稳定性(如果纯拉这个免了),稳定性计算约束必须清楚,稳定性合格了
才是刚度计算,再接着才是强度计算。
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发表于 2020-5-5 13:34:08 | 显示全部楼层
画受力图,excel表格计算
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发表于 2020-5-5 18:09:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 haha 于 2020-5-5 18:21 编辑

。。。。
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