Jak zastosować statyczne kryteria uszkodzeń dla naprężeń zginających w kątowej powierzchni cylindrycznej?

4

Powiedzmy, że mam łożysko o nieregularnym kształcie o przekroju poprzecznym, który wygląda jak kątowa powierzchnia stożkowego ściętego stożka, pokazana poniżej.

enter image description here

Jeśli zostanie zastosowany moment zginający, który powoduje, że średnica wewnętrzna „zawala się na zewnątrz”, w jaki sposób mógłbym przeprowadzić analizę statycznego uszkodzenia obciążenia, aby zobaczyć, w jakim momencie zgina się kształt na zewnątrz? Jak określiłbym drugi moment obszaru i odległość od wartości środka ciężkości wymaganych do zastosowania wzoru naprężenia zginającego sigma = My / I? Albo czy istnieje metoda wytwarzania w postaci pewnej formuły gięcia blachy, która byłaby bardziej pomocna przy oglądaniu trybu awaryjnego w cylindrycznym przekroju zamiast płaskiego.

EDYCJA: Celem końcowym jest całkowite pionowe zakrzywienie powierzchni, tak jakby była to powierzchnia pręta. Jeśli istnieje łatwiejsza metoda obliczania wymaganych sił, daj mi znać!

Richard Yang
źródło

Odpowiedzi:

1

Jest to typowy przypadek naprężeń na skorupach i płytach i oczywiście pozwala na analizę za pomocą współrzędnych biegunowych.

Jeśli twój element jest cienką powłoką i jest ładowany w taki sposób, że zaangażowane są tylko naprężenia membranowe, istnieją pewne formuły w odnośnikach, takie jak wzory Roarka na naprężenia i odkształcenia. W przeciwnym razie może być konieczne użycie MES i zdefiniowanie ładowania.

kamran
źródło
Niestety przekrój pokazany na powyższym obrazie ma grubość, a zatem nie jest membraną. Próbuję wykonać podstawowe obliczenia, aby zobaczyć, jaką siłę trzeba by zastosować osiowo, aby element uformował „cylindryczne” wnętrze zamiast kątowe. Zgadzam się z użyciem współrzędnych biegunowych, czy są jakieś słowa kluczowe lub zasoby, które powinienem sprawdzić, aby uzyskać więcej informacji?
Richard Yang
Zacznę od myślenia o tym, jako zbudowanego głównie z cienkich pierścieni umieszczonych jeden na drugim, które muszą być stopniowo rozciągane coraz bardziej do większego promienia, gdy wchodzisz w górę, i do pierwszego oszacowania nasilają naprężenia pionowe. Mamy więc element różnicowy pierścienia, który można łatwo obliczyć jako siłę potrzebną do rozciągnięcia. Następnie integrujesz te froces. Wiele pierścieni należy rozciągnąć poza granicę plastyczności, aby dostosować się do geometrii cylindra.
kamran
@ RichardYang Nie jestem zaznajomiony z formułami Roarka, ale uważam, że przynajmniej niektóre z nich zawierają właściwości zginania rozważanych membran, co pozwala na włączenie właściwości grubości.
Robin
@ Robin, wiem z definicji, membrana nie może mieć momentu zginającego. Mam książkę Roarka i spojrzałem szybko, nie znalazłem przypadku w błonach. membrany mogą mieć tylko napięcie / ściskanie płaszczyzny. muszle mogą mieć chwilę! Jeśli znajdę coś, edytuję swoją odpowiedź.
kamran
@ kamran Dzięki za to wyjaśnienie. Nie radzę sobie z tym codziennie i zapomniałem, że istnieje różnica między membranami i muszlami ...
Robin