Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Другие методы НК
- Автор темы Tatiana R
- Дата начала
Куда ж теперь...))
ну такого тоже хватает. есть такие расчеты, например, сварные швы считаются на "циклику" и относительно точно можно посчитать долговечность от параметров динамической нагрузки. во всяком случае на стендах вся наука работает прилично, а в жизни, конечно, не столь хорошо- условия в жизни не всегда камерные.
механика прочности любые дефекты считает уже очень прилично. и в некоторых случаях так делается. стоит такой индивидуальный подход дорого. и самым слабым звеном в этой технологии является НК. пока методы дефектометрии в зачаточном состоянии.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Вы забыли упомянуть, что все эти расчеты "статистические", и их результаты имеют точность "плюс, минус лапоть". Именно поэтому закладывают от полутора до трех раз запас прочности.
Есть предложение: а давайте рассмотрим какой-либо конкретный расчет о котором вы упоминаете (желательно на реальной детали или конструкции при переменном ("циклика"), а еще лучше реальном, т.е. случайном нагружении - ну чтоб как в жизни) .
Мне почему-то кажется,что для вас не составит труда привести такой пример - коллеги прочнисты (причем, полагаю, далеко не последние в советской науке) должны быть неподалеку.
И дело вовсе не в том, что есть желание попикироваться или "образованность" показать. Просто уж очень важная, в том числе для дефектоскопистов, тема: выявление дефектов же не самоцель, куда важнее решить насколько это опасно в дальнейшей жизни конструкции.
А пока что присоединяюсь (с точностью до терминологии) к мнению Михаила 57: долговечность не то, что дефектных, к примеру, сварных швов реальных конструкций, подверженных случайным нагрузкам, а даже бездефектных образцов для усталостных испытаний, подверженных детерминированным нагрузкам в "тепличных" лабораторных условиях - понятие сугубо вероятностное. Соответственно и расчеты (точнее оценки ) - вероятностные.
Так что проще, наверное, будет (но подальше от жизни) со статики начинать.
у нас все статистическое. разве измерение толщины величина не вероятностная?
точности оценок можно повысить, но это денег стоит. как только дело доходит до денег, то все интересы сразу тушируются. к сожалению, технологии пока не дешевые.
конечно, можно такое рассмотреть, но это далеко не новинка или вещь в себе. зайдите в интернет и посмотрите примеры расчета различных конструкций в конечно-элементных программах. все строители сейчас пользуются подобными программными комплексами.
так вот, чтобы оценка была более-менее точной необходимо точное знание формы и расположение обнаруженной несплошности. пока мы такого не можем и следовательно точный расчет невозможен или он не эффективен. еще раз, прочнисты имеют программные оболочки для достаточного точного расчета (часто возникает вопрос о реальных свойствах материала, эти сведения бывает взять негде) . посчитать с большой точностью долговечность элемента, конечно, не получится, а посчитать запас прочности элемента с дефектом задача посильная и, даже, не очень сложная. сложно определить параметры несплошности.
как я уже сказал есть неопределенности в параметрах несплошности и свойствах материала и результатом этого большая погрешность расчета. сама технология расчета существует и является точной. к примеру расчет площади прямоугольника известен, а вот с какой точностью будет результат, т.е. площадь будет зависит от точности измерения длины и ширины. вот длину и ширину мы измеряем с большой погрешностью и особого смысла делать расчет нет.
при оценках считают консервативно- заменяют несплошность трещиной (как то оценивают и прочностные характеристики). ну и для безопасной эксплуатации применяют мониторинг. комбинация этих приемов вполне удовлетворительно решают проблему надежности.
присоединяться можно, дело хозяйское. я понимаю, что в толпе как то проще. однако, следует помнить, что у нас интеллектуальный и профессиональный форум.
что я имею ввиду, когда делаю вам это замечание?- я предлагаю подумать о том, что мы создаем сложные конструкции, которые надежно служат и глубоко под водой и высоко над землей- как то это все создается и срок службы этих конструкций не маленький. делается это все на основе различных расчетов и оценок. поэтому хоть расчеты, как вы писали, и "вероятностные", но они, во многих случаях, являются удовлетворительными для практического использования.
Ну вот, я уж губы раскатал в ожидании свежего материала о влиянии дефектов на долговечность от , к примеру, коллег-атомщиков (у них с этим неплохо получается), а вы меня - на просторы Инета посылаете.
Ай как нехорошо ...)))
И если вы имели в виду цепочку (в урезанном виде): оценка напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов - кривая Велера - схематизация процессов нагружения - оценка долговечности, то уж точно такой расчет - далеко не новинка: только кривой Велера порядка 120 лет))
Соответственно и точность оценок не просто плюс-минус лапоть, а с разбросом в разы: координаты-то у кривой привычные для дефектоскопистов - двойные логарифмические))
Уж молчу про другие составляющие цепочки.
Впрочем, спасибо, что напомнили обо всем этом и, по случаю,
для коллег, которые проявят к вопросам прочности интерес: наткнулся на книжицу А.М.Вахромеева "Определение циклической долговечности материалов и конструкций транспортных средств". Показалось весьма полезным: и толково, и живо, и доступно...
Можно присоединяться, можно пикироваться, а можно и время с пользой проводить...))
Ну, честное слово, нет желания перепалку затевать.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Именно поэтому лозунгами здесь не отделаетесь.
Эти конструкции надежно служат потому, что в них заложен громадный запас прочности. Этот запас прочности компенсирует и неточности исходных данных (свойства конструкционных материалов и т. д.), и приближенность расчетных моделей, и влияние дефектов (допустимых и не обнаруженных), и все прочие вероятностные моменты.
Эти запасы прочности накручиваются как снежный ком: сделаем вал потолще - крепче будет, соответственно подшипники побольше, а значит и корпус по массивнее. Станину, на которую все это ставится, придется сделать больше и т.д. И получаем очень металлоемкого монстра, которого не каждый кран поднимет. Смотрим на него и думаем, почему же он такой дорогой получился? Дешевле купить за бугром.
те времена далекие, теперь уже былинные...
где эти запасы в современных конструкциях? сейчас это денег стоит.
многие хотели бы эти запасы, но увы. например, китайский токарный станочек весит 50 кг, а такой же по размерам советский 150 кг. зато он был жесткий.
а что нехорошего я сделал? сам я исследованием влияния дефектов на долговечность не занимаюсь. занимаются этим другие специалисты, в том числе и мои коллеги (включая и атомную отрасль), результаты их работ есть в журналах. чтобы познакомиться с этими работами интернет в самый раз. подобными работами занимаются уже много лет, фактически с момента строительства металлических конструкций, материала много. принципиально как можно учесть дефекты я рассказал, а детали зависят от случая. и у атомщиков такой же самый подход- создание физической модели- перевод ее в математическую расчетную модель- расчет и оценка. все в мелочах. анализ этих моделей интересен специалистам соответствующего профиля, нам это зачем? нам можно обсудить вопрос точности определения координат дефектов или хотя бы формы. вот это было бы еще уместно.
Нам это нужно, что бы понять какую точность от нас хотят получить прочнисты для своих расчетов. И тут могут выясниться две вещи:
1. Может плевать они хотели на форму дефекта (округлый, плоскостной) если это механика разрушения.
2. Может им точность определения координат по толщине нужна +-3 мм.
1. Может плевать они хотели на форму дефекта (округлый, плоскостной) если это механика разрушения.
2. Может им точность определения координат по толщине нужна +-3 мм.
Так уж получилось что Ваш покорный слуга по по образованию инженер-прочнист и диплом мой как раз был на тему механики разрушения, от расчёта коэффициентов интенсивности напряжений и J-интеграла, до моделирования расслаивания (ну или хрупкого разрушения по заданой траектории) с помощью VCCT (Это, конечно, чит. Но создателей Ansys это не смушает, а уж студента Тюменского универа в далёком 2009 и подавно). Так вот, несколько тезисов касаемо прочностных расчётов и усталостного разрушения.
1. На реальных конструкциях посчитать количество циклов до разрушения с учётом дефекта КРАЙНЕ трудоёмко. Можно замоделить дефект в одном шве, или участке шва. но что бы в более-менее равномерно распределить по конструкции, Ваши расчётчики умаются КЭ модель делать. А если учесть что дефекты разные и образуются в разных местах шва то получается что у Вас будет один расчётный случай на скопление пор, второй на непровар по корню, третий на несплавление по разделке кромок и т.д.
2. Все МКЭ расчёты исходят из того что рассчитываемое тело или изотропно, или его анизотрапия подчиняется известным зависимостям. В реальной жизни сталь одного завода даже в одной поставке может значительно различаться по мех. свойствам, так что от коэффициента запаса никуда не уйти.
В итоге, современные расчёты на усталостную прочность рассчитаны на применение экспериментальных данных по сопротивлению усталостному разрушению конструкционного материал материала к планируемой истории нагружения конструкции.
А инженерам прочнистам, я бы советовал не выносить мозг дефектоскопистам и не пытаться сделать работу организаций типа IIW или ASME, а ознакомиться с рекомендациями IIW, например: IIW Fatigue Recommendations IIW-1823-07, стандартом ISO 20237.
Если хотят знать как считать швы (и не только) на усталость, то можно/нужно почитать Lean Fatigue Analysis with Altair OptiStruct от Altair Engineering (расчётчики должны знать кто это такие).
1. На реальных конструкциях посчитать количество циклов до разрушения с учётом дефекта КРАЙНЕ трудоёмко. Можно замоделить дефект в одном шве, или участке шва. но что бы в более-менее равномерно распределить по конструкции, Ваши расчётчики умаются КЭ модель делать. А если учесть что дефекты разные и образуются в разных местах шва то получается что у Вас будет один расчётный случай на скопление пор, второй на непровар по корню, третий на несплавление по разделке кромок и т.д.
2. Все МКЭ расчёты исходят из того что рассчитываемое тело или изотропно, или его анизотрапия подчиняется известным зависимостям. В реальной жизни сталь одного завода даже в одной поставке может значительно различаться по мех. свойствам, так что от коэффициента запаса никуда не уйти.
В итоге, современные расчёты на усталостную прочность рассчитаны на применение экспериментальных данных по сопротивлению усталостному разрушению конструкционного материал материала к планируемой истории нагружения конструкции.
А инженерам прочнистам, я бы советовал не выносить мозг дефектоскопистам и не пытаться сделать работу организаций типа IIW или ASME, а ознакомиться с рекомендациями IIW, например: IIW Fatigue Recommendations IIW-1823-07, стандартом ISO 20237.
Если хотят знать как считать швы (и не только) на усталость, то можно/нужно почитать Lean Fatigue Analysis with Altair OptiStruct от Altair Engineering (расчётчики должны знать кто это такие).
Последнее редактирование:
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
К этому можно добавить, что ни один метод НК не имеет 100%-ную достоверность выявления дефектов, так что всегда есть вероятность, что какие-то дефекты не обнаружены. Так что без запаса прочности никак нельзя
1. Форма дефекта одна из самых существенных характеристик.
2. Точность определения координат значение, конечно, имеет. Для разных конструкций и случаев она разная. Понятно, что для толщины 10 мм и 50 мм точность будет различной. Что влияет на требования к точности? Много чего влияет. Обычно всегда есть неопределенность с механическими характеристиками стали (очень сложно с ударной вязкостью, ее негде взять). Эта неопределенность определяет требование к точности определения размеров несплошностей (для плоскостных это одно, а для объемных другое). Поэтому в общем случае даже оценочные расчеты сделать не всегда возможно и целесообразно. Однако, бывают случаи, когда механические характеристики известны (бывают такие объекты, для которых во время изготовления такие эксперименты проводились), обычно это дорогостоящие объекты. И вопрос стоит так- можно разрешить эксплуатацию или нет. Последнее крайне не желательно. Вот в этим случае есть целесообразность расчетных оценок (технология трудоемкая, обычно денег не малых стоит из-за чего редко используется). В первую очередь расчет проводится на критические размеры. Это проще, чем расчет на циклическую прочность (на циклику это потом, может быть). Для таких расчетов и нужны данные несплошностей. Если вы точно можете сказать погрешность своих оценок, то хорошо. Если не можете точно, то вам предлагают оценить консервативно- не хуже чем. Если можете сказать, что это за дефект по форме, то вам скажут про возможные погрешности в том и другом случае. На практике вопрос решается комплексно. Проблема в том, чтобы и дефектоскописты и прочнисты в модель закладывали как можно более точные сведения о параметрах дефекта и характеристиках материала (есть еще вопросы по самой расчетной модели, их тоже достаточно много- линейные, нелинейные), если каждый будет закладывать большие консервативные оценки, то таким же будет результат, т.е. применительно к расчетному элементу он будет негативным. Совсем без запаса, конечно, тоже нельзя, всему есть мера, но закладывать в расчет большие запасы большого ума не надо. Так можно и без особых расчетов обойтись. Вот поэтому для нас важно уметь оценивать размеры с минимальными погрешностями.
Потом, расчет это только часть решения вопроса надежной эксплуатации, этот расчет еще и на практике проверяют.
так то оно так. однако, в расчетах, например, стыковых швов коэффициент прочности, при условии применения НК, принимается равным 1 (ГОСТ 34233.1-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования), т.е. шов равнопрочен основному металлу. для шва никакого запаса.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
"В войну значение косинуса до 2-х доходило"
Принимать-то можно, можно считать сварной шов равнопрочным основному материалу, особенно с усилением. Допустим даже дефектов нет и напряжения все убраны и строуктура, как у основного металла.
Но подумайте, почему же самалеты до сих пор на заклепках строят? :
:drinks: и ориентация относительно главных напряжений
и эпюра напряжений по толщине стенки тоже разная
