Всем доброго времени суток! Я считаю рабочую лопатку компрессора на прочность, с последующим моделированием повреждений. Модель старался приблизить к реальной, адекватность оценивал с помощью собственных частот полученных в ходе эксперемента и вычесленных в Modal. Произвел расчет для взлетного режима газовых сил и импортировал их на модель, также приложил скорость вращения. Получились такие эквивалетные напряжения (без газовых сил значения равны 1100 МПа), коеффициент запаса 0.48 и life 139 циклов минимум, такие результаты реальны? или где-нибудь ошибка?.
Высота лопатки 150 мм, вес около 150 г.
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Приложенные нагрузки | 20.61 КБ |
| максимальные эквивалентные напряжения | 258.04 КБ |
| Коэффициент запаса прочности | 131.61 КБ |
| Life | 134.63 КБ |
| Импорт из cfx | 53.01 КБ |
| Материал | 446.45 КБ |
Такие значения напряжения и распределение конечно возможны. Ну и циклов вроде как надо 10^6, а то и больше. Это у вас реально существующая лопатка или "дипломный проект"? Кстати, а сам материал вы задали или сталь так и осталась в свойсвах модели по умолчанию?
Да я делаю дипломный проект. Это модель сделана с реальной лопатки. Материал менял, задавал плотность, модуль упругости, пределы текучести и предел кратковременной прочности.
Нашел у себя ошибку... Забыл повернуть замок, так как он бы был вставлен в диске, но результат все равно не радует теперь максимальные экв напряжения на галтели спинки лопатки 909 МПа
На мой взгляд это уже намного лучше. Во-первых, снизились максимальные напряжения. Во-вторых, они не с краю, а в центре пера оказались. Вполне возможно, что реальная лопатка работает с такими напряжениями, только про них раньше не знали и не пугались :).
Сделайте расчёт при 130% оборотах. Посмотрите, на корыто выйдут напряжения большие чем сигма 0,2. Если нет - хорошо. Скорее всего по циклам тоже пройдёте.
А какой результат должен радовать? В чём цель работы?
После приложения газовых сил, картина стала гараздо лучше, напряжения снизились с 919МПа до 680 МПа
Коэффициент запаса стал 1.38. Life стала равна 4351 циклу. Но ведь это же мало? Может у меня настройки не такие в Fatigue tool или для материала не все заполнено?
Брал основу сталь которая идет по умолчанию, изменил там только плотность, модуль упругости, Tensile yeild Strenght, Compressive yeild Strenght, Tensile ultimate Strenght.
По тому как считать усталость сказать не могу - сам только начал изучать это дело. Возможно вы считаете в упругой постановке без учёта пластических деформаций, и эти результаты берёте для расчёта на циклику. Думаю, в этом случае напряжения будут выше, чем в пластической постановке. Отсюда и малое число циклов.
При расчете усталости важно обратить внимание на следующие вещи:
1) Многоцикловая усталость или малоцикловая? В первом случае Analysis Type - stress life, втором - Strain Life. Если есть пластика, то речь идет о малоцикловой усталости и Strain Life.
2) Свойства материала. Усталость считается на основе специфических свойств материала, которые не связаны напрямую с пределом текучести или прочности. Это Stress life curve (кривая Веллера) или Strain life curve (иногда зовется деформационным соотношением в русском языке). У вас в расчетах используется деформационное соотношение Strain-life материала Structural Steel по умолчанию. Вам решать насколько это справедливо.
3) Цикл нагружения. По умолчанию нагрузка на вашу конструкцию является симметричным циклом с постоянной амплитудой. Если это не так, то надо подкорректировать. При наличии среднего напряжения учесть его опцией Mean Stress Correction.
4) Среди результатов поглядеть на biaxility indication - там, где 0 результат будет точнее всего. (Связано это с тем, что кривые в свойствах материала как правило получаются при одноосных испытаниях, а жизнь она часто сложнее устроена. И чем ближе biaxility indication в какой-то точке к нулю, тем ближе там НДС к одноосному).
Спасибо за внимание! Вот что пока я сделал
1) Считаю я по малоцикловой усталости.
2) Нашел статью (pdf) где расчитаны параметры для Strain life, материала который наиболее похож на мой M600 на странице 287
3) Сделал цикл симметричным.
4) Сделал biaxility indication
Насколько правдивое значение тут я не знаю.
Life получилась такой
По мне так циклов очень мало, нужно хотя бы 10^4.
И еше вопрос может не по этой теме. В материалах для sructural steel по умолчанию кривая веллера во вкладке alternating stress mean stress для 10 циклов значение напряжений равно 3999 МПа...???
И еще, в pdf в таблицах 5 и 6 значения коэффициентов и экспонент для strain life. Для моего случая брать из какой таблицы брать коэффициенты? Просто во 2 считали с помощью теори Мора.
Побробывал взять данные из таблицы 6. Число циклов стало 22 тысячи. Получается для малоцикловой и многоцикловой общие коэффициенты Strenght, Сусlic Streght и Ductility, но разные экспоненты ductlity и j strenght?
Добавить комментарий