Лаборатория конечноэлементного анализа DSMFEM

Русский
English

Объектом исследования является соединительная скоба, используемая для соединения секций бонового заграждения между собой.  Требовалось определить максимальную нагрузку, которую способна выдержать скоба при эксплуатации.

Сначала были проведены натурные испытания скобы. Для этого использовалась разрывная машина SZ-10-1. Всего было испытано 5 образцов; все они продемонстрировали схожие диаграммы деформирования с усилием при разрушении от 2400 до 2700 кгс.

Разорванные скобы и диаграммы деформирования, полученные при их испытаниях.

Для выяснения уровня напряжений в скобе при нагрузках, соответствующих разрушению, был выполнен расчет методом конечных элементов в нелинейной постановке с учетом пластических деформаций при растягивающей нагрузке 2400 кгс.  Модель включала 33940 узлов и 72794 элементов с характерным размером 0.7 мм (96824 степени свободы). Для моделирования болтов крепления и троса, через которые к скобе прикладывается нагрузка, в модель введены системы деформируемых стержней, которые распределяют нагрузку по поверхности отверстий.

Распределение эквивалентных напряжений и деформации в масштабе 1:1 приведены на рисунке ниже. Зона максимальных расчетных напряжений находится в правой проушине (с диаметром отверстия 10,8 мм), что соответствует области разрушения, наблюдаемой при испытании.

Испытание скобы на разрыв, разорванная скоба, распределение напряжений в скобе

Скоба в зажимах при испытании, разорванная скоба, распределение эквивалентных напряжений в скобе (МПа).

Максимальные расчетные напряжения составили σmax = 451 МПа, что укладывается в диапазон значений предела прочности стали Ст 3, согласно ГОСТ 14637-89.

Оценка прочности соединительной скобы

© 2019 Finite Element Analysis Lab DSMFEM