Расчет уголка на изгиб: Расчет уголка на прогиб и изгиб

Содержание

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб

На данной странице представлен пример расчета швеллера. Что касается расчетов уголка и двутавра, то они производится аналогичным образом. Другими словами, данный пример является полезным для следующих калькуляторов:

В примере будут описаны несколько действий, которые должны выполняться последовательно.

Дано.

Район строительства — Нижний Новгород.

Расчетная схема — Тип 1.

Необходимо подобрать швеллер, который будет воспринимать нагрузку от снега.

Действие 1. Внесение исходных данных.

Расчетная нагрузка = 240 кг/м2 — так как город Н.Новгород находится в IV снеговом районе (в соответствии с табл. 10.1 и картой 1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1]).

Fmax = 1/200 — так как пролет балки равен 5 м (пункт 2 табл. E1 [1]).

Расположение — по оси Х (швеллер воспринимает нагрузку вертикально).

Расчетное сопротивление Ry=210 МПа — берется как наихудший вариант для стали.

Действие 2. Выбор предполагающих номеров профилей.

Предположим, что мы рассматриваем два вида профилей: с параллельными гранями и с уклоном полок. Поэтому для первоначального расчета выбираются швеллеры размером 8П И 8У.

После произведенного расчета видно, что в графе «Запас» в том и другом случае стоят отрицательные значения. Это означает, что выбранные швеллеры не способны воспринимать приложенную на них нагрузку. Следовательно, необходимо выбирать профили большего размера.

Действие 3. Корректирующий расчет.

При увеличении профилей до 10П и 10У ситуация аналогичная. Но после того, как профили были увеличены до 12П и 12У в графах «Запас» появились положительные значения. Следовательно, в качестве балки перекрытия можно принять тот или иной профиль (имеется в виду 12П или 12У).

Расчет нагрузки на уголок металлический – Расчет уголка на прогиб и изгиб

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Какой металлический уголок бывает?

Классификация уголка происходит следующим образом:

  1. Уголок горячекатаный равнополочный (ГОСТ 8509-93). Производство этого проката осуществляется при помощи прокатного стана при температуре заготовки примерно равной 1100 – 1200 градусов Цельсия. Равнополочный горячекатаный уголок наиболее применим из всего разнообразия уголков, так как наиболее прочен.
  2. Уголок горячекатаный неравнополочный (ГОСТ 8510-86). Данный вариант фасонного проката применяется в тех случаях, когда необходимо дополнительно уменьшить массу изделия, и в случае конструктивного планирования, когда нужны разные длины полок.
  3. Уголок гнутый равнополочный (ГОСТ 19771-93). Гнутые уголки производятся из рулонной стали, свойства готового проката зависят от используемого материала. Гнутый уголок используется гораздо реже горячекатаного, в силу меньшей собственной жесткости.
  4. Уголок гнутый неравнополочный (ГОСТ 19772-93). Аналогично горячекатаному неравнополочному, используется в случаях, когда необходимо дополнительное облегчение веса изделия, либо принято конструкторское решение о необходимости применения именно такого сечения проката.

Наиболее востребован и применяем уголок из углеродистой стали, но также в производстве встречаются и другие варианты материалов:

  • низколегированная сталь, повышающая прочностные характеристики этого профиля,
  • аустенитная высоколегированная сталь, позволяющая повысить коррозионную стойкость, термостойкость, кислотостойкость, и многие другие характеристики уголка.

Оптимальный вес и длина

Многие специалисты предпочитают использовать уголок 50х50х5. Вес 1 метра по ГОСТу составляет 3,77 кг. Стоит отметить, что определить вес такой заготовки можно несколькими способами. Но самым быстрым и простым считается тот вариант, когда мастер задействует специальную таблицу сортамента равнополочных стальных изделий из соответствующих стандартов ГОСТ. Благодаря этому можно узнать теоретические показатели удельной массы для каждого типоразмера.

Помимо веса уголка 50х50х5, полезно будет знать ещё некоторые нюансы, которые необходимо указывать при заказе подходящего транспорта для транспортировки. Таким образом, итоговое изделие может быть мерной длины со значениями 6, 9 и даже 12 метров. А вот немерные уголки по длине варьируются от 4 до 12 метров.

Всегда нужно учитывать, что если такая категория металлопроката будет использоваться в сложных эксплуатационных и погодных условиях, то лучше всего выбирать уголки из низколегированной стали. Наибольшим спросом в этом случае пользуются следующие марки: 09Г2, 10ХСНД, 12ГС, 09Г2С или 17Г1С.

Несмотря на то что длина мерных изделий варьируется в пределах от 4 до 12 метров, каждая партия может содержать в своём составе угловой профиль немерной длины (не более 5% от всей массы). С немерными изделиями все обстоит совсем иначе, их размеры не могут быть меньше трёх метров и больше двенадцати. В случае с индивидуальным заказом металлопрокат может изготавливаться ограниченной немерной длины. Если для работы нужен уголок от 6 метров и больше, то итоговые отклонения не должны превышать отметки 70 мм.

Для проведения определённых строительных работ огромное значение занимает кривизна уголков. В случае с изделиями высокой точности этот показатель не должен превышать 0,2%, а вот для обычной точности — 0,4%.

Стоит учесть, что если уголок будет использоваться в той отрасли, где огромное значение занимают прочностные и антикоррозийные свойства, тогда лучше всего выбирать те изделия, которые изготовлены из стали 15 ХСНД и 10 ХСНД. Ведь именно такой металлопрокат будет обладать достаточной лёгкостью и большим эксплуатационным сроком.

Для чего нужен металлический уголок?

Уголок востребован, сфера его применения очень широка:

  • В машиностроении этот вид проката используется для многих целей, например каркасы не ответственных изделий, крепление и опора различных узлов, и многое другое.
  • В строительстве уголок применяется для армирования бетонных изделий, в случае, когда необходимо применить более мощную армировку.
  • В сельском хозяйстве, судостроении, автомобилестроении уголок используется аналогично машиностроению – каркасы, крепление.

Сертификация и реализация

Качество изготавливаемых равнополочных стальных уголков контролируется нормативными показателями ГОСТ. Основным подтверждением надёжности и долговечности угловой металлопрокатной продукции служит сертификат, который выдаётся производителям максимум на 3 года. Когда этот срок истекает, компания-производитель должна заново пройти все этапы сертификации в специальном Центре. Производитель получает копии технических условий изготовления уголков. Благодаря этому такая конструкция всегда имеет высокие прочностные показатели, которые не зависят от условий эксплуатации.

Чаще всего производители реализуют целые партии таких деталей, вес которых не превышает 70 тонн. Помимо этого, на изделия обязательно наносится соответствующая маркировка. В зависимости от размера все изделия упаковываются в специальные пачки, которые тоже подвергаются маркировке. За счёт этого существенно облегчается транспортировка и выгрузка продукции.

Отдельно стоит учесть, что в некоторых случаях может быть использована система укладки «ёлочка» — паз в паз. Именно эта технология считается наиболее практичной в сфере промышленного строительства.

Какой вес выдержит уголок?

Металлический уголок – довольно жесткое изделие, и его часто используют для выполнения каркасов изделий в любых сферах его применения, соответственно в каждом конкретном случае необходим расчет нагрузки, которую сможет выдержать этот прокат. Расчет нагрузок необходимо доверить квалифицированным специалистам, а именно конструкторам и проектировщикам. Самостоятельно не рекомендуем производить этот расчет, ввиду его важности и сложности.

В каждом конкретном случае подойдет разный профиль изделий, но в компании “Первая Металлобаза” вы сможете найти любой вариант проката. В наличии большое количество металла. Приезжайте к нам и убедитесь сами, мы находимся близко, грузим быстро, и в случае необходимости осуществим доставку вашего металла по всей Ленинградской области!

Главные отличия алюминиевых изделий

Алюминиевые уголки с разной толщиной отличаются между собой тем же, что и стальные. Определить точный вес таких изделий достаточно просто. Изначально мастеру нужно выяснить удельную массу 1 метра, которую потом умножают на общее количество метров в партии. Если работа осуществляется с помощью металлических изделий, которые изготовлены в соответствии с нормами ГОСТа 13737, то все вычисления могут быть существенно упрощены. Главное, иметь соответствующий нормативный документ.

Всегда важно помнить, что вес одного метра алюминиевого уголка 50х50х5 составляет всего 1, 210 кг. Помимо этого, такая продукция имеет множество эксплуатационных преимуществ:

  • Хорошо поддаётся обработке любого типа.
  • Не подвергается негативному воздействию коррозии, благодаря чему достигается наибольший эксплуатационный срок.
  • Эксплуатируется в любых температурных режимах.
  • Можно проводить повторную переработку с наименьшими вложениями финансов.
  • Несмотря на небольшой вес алюминиевых изделий, они отличаются высокой прочностью и способны выдержать большие нагрузки.
  • Хорошая пластичность материала упрощает осуществление монтажных работ.

Специалисты отмечают, что алюминиевые уголки отличаются своей универсальностью и надёжностью. Это связано с тем, что с их помощью можно соорудить любую конструкцию, которая будет обладать высокими прочностными показателями, существенно не влияя на вес готового строения.

Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок.

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать перекрытие, во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Калькулятор балок

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.

Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: fнор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле Мmax = (q · L 2 )/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций

Безопасность в доме – это не только видеонаблюдение, но и прочные стены с перекрытиями, а значит, во время строительства не лишне использовать калькулятор балок

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings. CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Формулы для расчета изгибов труб и кабелепроводов

Расчеты и формулы

Использование всего нескольких математических формул позволяет правильно рассчитать изгиб практически под любым углом. Недорогой научный калькулятор и угломер — единственные необходимые дополнительные инструменты.

При расчете допусков на изгиб для определения длины отрезка кабелепровода из полиэтилена высокой плотности или трубы из ПВХ необходимо рассчитывать радиус центральной линии (CLR) готовой изогнутой трубы.Этот радиус будет варьироваться в зависимости от внешнего диаметра трубы, толщины стенки и угла, под которым труба должна быть согнута.

Элементы изгиба

Важно понимать различные элементы изгиба, чтобы производить точные расчеты.

Расчет толщины стенки

ISO 161-1 использует следующую формулу для расчета толщины стенки трубы:

σ с =PN.(da-s/20.s)=PN.S

σ s = кольцевое напряжение (Н/мм 2 ) | PN = нормальное давление (бар) | da = внешний диаметр трубы (мм)

s = толщина стенки (мм) | S = серийный номер трубы (-)

 

Расчет отношения стандартных размеров

Используя те же переменные, что и выше, стандартное соотношение размеров (SDR) трубы можно рассчитать следующим образом:

СПЗ = да/с

Труба из полиэтилена высокой плотности SDR Минимальный долгосрочный радиус
Холодный изгиб
9 или менее 20x труб НД
11, 13. 5 25x труба НД
15,5, 17, 21 27x труба НД
26 34x труба НД
32,5 42x труба НД
41 52x труба НД
С фитингом или фланцем
в колене
100x труба НД

 

Расчет CLR (радиуса центральной линии) для угла сгиба

После того, как вы выбрали подходящий штамп для гибки трубы, исходя из внешнего диаметра трубы и толщины стенки, вы сможете найти радиус изгиба.

Простой способ определить радиус центральной линии изгиба определенного угла — вычислить полный круг, а затем разделить это число на 360, чтобы найти измерение в один градус. Затем используйте эту формулу:

π(2r) или πD

π (пи) = 3,1416

Например, если ваша матрица создает радиус 2,2 дюйма, и вам нужно создать изгиб на 35°, ваши расчеты будут выглядеть примерно так:

для расчета одного градуса изгиба

3. 1416(2×2,2) = 13,823/360 = 0,0384

 

для расчета CLR изгиба 35°

0,0384 x 35 = 1,344 дюйма

Расчет смещения сгиба

Расчет 3-точечного изгиба седла

Расчет 4-точечного изгиба седла

Большинство изгибов, отличных от 90°, можно рассчитать с помощью геометрии треугольника. Черная линия представляет собой смещенный изгиб трубки; красный треугольник представляет треугольную геометрию, которую создает это смещение.

Длины/стороны треугольника обозначены буквами «a», «b» и «c». «d» обозначает угол, под которым изогнута труба. Как бы ни была согнута трубка в этой конфигурации (или как бы ни был ориентирован треугольник), один из углов треугольника будет равен 90°; другой угол будет зависеть от первого угла (d) и может быть рассчитан как (90 – d).

Относительно простые математические формулы синуса, косинуса и тангенса можно использовать для определения углов треугольника и, следовательно, необходимых углов изгиба трубы. Большинство научных калькуляторов (и даже калькуляторы, встроенные в смартфоны) имеют эти функции.

Вычисление синуса

Синус(d) = A/C

A = синус (d) x C

С = А/синус(д)

 

Расчет косинуса

Cos(d) = B/C

B = cos(d) x C

С = B/cos(d)

 

Вычисление касательной

Тан(г) = А/В

A = тангенс (d) x B

B = A/tan(d)

Просмотрите информацию о гибке кабелепровода с помощью гибочного станка, а также таблицы вычетов и множителей.
 

Другие статьи, которые могут вам понравиться:

Выбор правильной трубы для подземных коммуникаций

Сварка и соединение труб из полиэтилена высокой плотности

Припуск на изгиб — SheetMetal.

Me

Понимание допусков на изгиб и, следовательно вычета изгиба детали, является важным первым шагом к пониманию того, как изготавливаются детали из листового металла. Когда листовой металл подвергается процессу изгиба, металл вокруг изгиба деформируется и растягивается.Когда это происходит, вы получаете небольшое количество общей длины в своей партии. Точно так же, когда вы пытаетесь разработать развертку, вам придется сделать вычет из желаемого размера детали, чтобы получить правильный размер развертки. Припуск на изгиб определяется как материал, который вы добавляете к фактической длине сторон детали, чтобы разработать развертку. Длина полки — это часть полки, которая находится за пределами радиуса изгиба. В нашем примере ниже деталь с полками длиной 2 дюйма и 3 дюйма с внутренним радиусом .250 дюймов под углом 90° будет иметь длину ноги 1,625 дюйма и 2,625 дюйма соответственно. Когда мы вычисляем допуск на изгиб, мы обнаруживаем, что он равен 0,457 дюйма. Чтобы получить развертку, мы добавляем 0,457 дюйма к 1,625 дюйма и 2,625 дюйма, чтобы получить 4,707 дюйма. Как вы можете видеть, допуск на изгиб и вычитание изгиба тесно связаны ниже.

Калькулятор допуска на изгиб

Ниже приведен наш простой калькулятор допуска на изгиб, он работает путем ввода толщины материала, угла изгиба, внутреннего радиуса и коэффициента К.Он просто обрабатывает эти переменные с помощью уравнений, которые мы обсудим ниже. Обратите внимание, что угол сгиба — это исключенный угол, а не включенный угол.

[swfobj src=”http://sheetmetal.me/wp-content/uploads/2011/05/Bend-Allowance-Calculator.swf” ширина=”395″ высота=”180″]

Формула допуска на изгиб

Формула допуска на изгиб учитывает геометрию изгиба и свойства вашего металла для определения допуска на изгиб. Вам нужно будет знать толщину материала (MT), угол изгиба (B<), внутренний радиус (IR) и K-фактор (K).Толщина материала будет измеряться в десятичной форме, а не по номеру калибра. Для получения дополнительной информации о манометрах, их десятичных эквивалентах и ​​допусках посетите нашу страницу Таблица манометров . Угол изгиба будет тем, что вы определяете на основе того, каким будет дополнительный угол вашей детали. Перед выполнением каких-либо вычислений важно преобразовать включенный угол в дополнительный угол. Внутренний радиус будет конечным радиусом включенного угла.Информацию о том, как определяется внутренний радиус, см. в нашем посте о диаграмме силы изгиба в воздухе. Наконец, К-фактор — это свойство материала, который вы сгибаете. Это свойство определяет, как материал растягивается при изгибе. См. нашу публикацию о K-Factor для лучшего понимания, а также графики и формулы.

Сама формула довольно проста:

Таблица допусков на изгиб

Поскольку Допуск на изгиб часто путают с Удержанием изгиба, важно понимать, с каким значением вы собираетесь работать.Как только вы поймете, что представляют собой эти значения, вы сможете использовать их для точной и быстрой разработки развертки для деталей из листового металла. Создание диаграммы с вашими стандартными значениями является ключевым компонентом ускорения этого процесса. Многие программные пакеты, такие как Solid Works, Inventor и Solid Edge, позволяют включать таблицу допусков на изгиб в свои расчеты при разработке плоских моделей.

К сожалению, гибка листового металла не всегда будет одинаковой в каждом цеху. Самые большие различия исходят от самих материалов.Защитные покрытия, различия в сплаве и толщине, а также многие другие мелкие факторы в совокупности дают вам допуски на изгиб, уникальные для вашей операции. Эта диаграмма поможет вам приблизиться к большинству приложений и может не потребовать тонкой настройки с вашей стороны, однако, если вы действительно привержены точной гибке, загрузите таблицу Excel и начните вставлять свои собственные значения.

Приведенная ниже диаграмма Microsoft Excel предназначена для четных датчиков с 8 по 24 и имеет K-фактор по умолчанию .33 на каждого. Внутренние радиусы основаны на стандартной таблице Air Bend Force. Вы можете легко изменить Толщину материала, Внутренний радиус и К-фактор для каждой толщины в верхней части каждого столбца.

Таблица допусков на изгиб листового металла

(PDF)

Таблица допусков на изгиб листового металла

(Excel)

5 8 9 0,0691 9 0.1382 9 0.1091 9 0.1842 9 0.1455 9 0.1331 9 0.2764 9 0.2182 9 0.1597 9 0.2994 9 0. 2364 9 0.2546 9 0.1863 9 0.1584 0,0341 9 0.3455 9 0.2728 9 0.3915 9 0.4376 9 0.5067 9 0.4182 9 0.4364 9 0.5758 9 0.6218 9 0.6679 9 0. 5274 9 0.7140 9 0.7830
ПРИПУСК НА ИЗГИБ
9 8 калибра 10 калибра 12 дат 14 калибра 16 калибра 18 калибра 20 калибра 22 калибра 24 номера
Коэффициент К 0.33 K Factor K 0.33 K Factor K 0.33 K Factor 0.33 K Factor K K Factor 0.33 K Factor 0.33 K Factor 0.33 Коэффициент К 0,33
MT IR MT IR MT MT MT MT MT IR MT IR MT IR MT IR МТ ИК
0. 163 0,210 0,135 0,164 0,105 0,118 0,075 0,105 0,060 0,092 0,048 0,066 0,036 0,020 0,030 0,020 0,024 0,020
угол пособие пособие пособие пособие пособие пособие пособие пособие пособие
10 0.0461 0.0364 0.0266 0.0226 0,0195 0,0143 0.0056 0,0052 0,0052 0,0049
15 0. 0546 0,0399 0,0399 0.0339 0,0293 0.0214 0.0083 0,0078 0,0073
20 0,0921 0,0727 0,0532 0,0453 0.0390 0,0285 0,0111 0,0104 0,0097
25 0.1152 0.0909 0,0665 0,0566 0.0488 0.0357 0.0139 0.0130 0.0122
30 0.0799 0.0679 0,0679 0,0585 0. 0428 0.0167 0.0156 0.0146
35 0.1612 0.1273 0.0932 0.0792 0.0683 0,0500 0,0195 0,0195 0.0182 0.0170
40 0.1065 0.0905 0,0780 0.0780 0.0571 0.0222 0.0209 0.0195
45 0,2073 0,1637 0.1198 0,1018 0,0878 0,0642 0,0250 0,0235 0,0219
50 50 50 0. 2303 0.1818 0.1131 0.0975 0.0714 0.0714 0.0278 0.0261 0.0243
55
55 0.2533 0.2000 0.2000 0.1464 0.1245 0.1073 0.0785 0.0306 0,0287 0,0268
60 0.1358 0.1170 0,0856 0.0856 0.0333 0.0313 0.0292
65
65 0.1730 0.1471 0.1268 0.0928 0.0928 0.0361 0.0339 0.0316
70 0.3224 0.1365 0.0999 0.0389 0.0369 0.0365
75
75 0.1996 0.1697 0.1463 0.10770 0.0417 0.0417 0.0391 0.0365
80 0,3685 0,2910 0,2129 0,1810 0. 1560 0,1142 0,0445 0,0417 0,0389
85
85 0.3091 0.2263 0.1923 0.1923 0.1658 0.1213 0.0472 0.0443 0.0414
90 0.4146 0.3273 0.2396 0.2036 0.1755 0.1284 0.0500 0.05009 0.0469 0.0438
95 0.3455 0.2529 0.2150 0.2150 0. 1853 0.1356 0.0528 0.0495 0.0462
100 0.4606 0.3637 0.2662 0.2263 0.1950 0.1950 0.1427 0.0556 0.0521 0.0487
105 0,4836 0,3819 0.2795 0,2376 0,2048 0,1499 0,0584 0,0547 0,0511
110 0.2001 0.2928 0.2928 0.2489 0.2145 0.1570 0,0611 0. 0573 0.0535
115
115 0.5297 0.3061 0.2602 0.2243 0.1641 0.0639 0,0599 0,0560
120 0.5527 0.3194 0.2715 0.2340 0.2340 0.1713 0.0667 0.0626 0.0584
125
125 0.4546 0.3327 0.2828 0.2438 0.2438 0.1784 0.0695 0.0652 0. 0608
130 0.5988 0.4728 0.3460 0.2942 0.2535 0.1855 0.0723 0.0678 0.0633
135
135 0.4910 0.3594 0.3055 0.2633 0.2633 0.1927 0.0750 0.0704 0.0657
140 0,6449 0,5092 0,3727 0,3168 0.2730 0,1998 0,0778 0,0730 0,0681
145
145 0.3860 0.3281 0.2828 0.0.089 0.0806 0.0756 0.0706
150 0.6909 0.5455 0.5455 0.3993 0.3394 0.2925 0.2141 0.2141 0.0834 0.0782 0.0730
155 0.5637 0.5637 0.4126 0.3507 0.3023 0.2212 0.2212 0.0862 0.0808 0.0754
160 0. 7370 0.5819 0.5819 0.4259 0.3620 0.3120 0.2283 0.0889 0.0834 0.0779
165 0,7600 0,6001 0.4392 0,3734 0,3218 0,2355 0,0917 0,0860 0,0803
170 0.7830 0.6183 0.4525 0.3847 0.3315 0.2426 0.0945 0.0886 0.0827

Онлайн-калькулятор уменьшения изгиба | Микроформа Precision

Пример формулы изгиба

Нейтральная ось{{lineOD2Angle}}°Вычет изгибаДопуск изгиба

Объяснение расчета изгиба

Белая пунктирная линия на части, показанной выше, представляет нейтральную ось , которая является теоретической точкой в ​​материале, которая не меняется в процессе формовки. Материал внутри этой линии должен сжиматься, тогда как материал снаружи должен расширяться. Расстояние между внутренней поверхностью детали и нейтральной осью известно как смещение нейтральной оси . Коэффициент K , в данном случае {{kFactor}}, выражает это расстояние в процентах от толщины материала. Другими словами, нейтральная ось для этой детали проходит через {{kFactor *100}}% пути по толщине материала. Учитывая толщину {{толщина}}, это расстояние рассчитывается как {{kFactor * толщина}}» ({{толщина}} x {{kFactor}}).

Вычет изгиба «означает, что материал, как ожидается, растянется на эту величину в процессе изгиба. Это моделируется на части, показанной выше, в секции, показанной красным цветом». Формованная деталь достигает желаемых размеров. Поскольку вычитание изгиба можно измерить в физической части, это наиболее точный способ расчета растяжения материала.

Допуск на изгиб — это величина изгиба по нейтральной оси. В приведенном выше примере это обозначено пунктирной синей линией. Хотя это вариант расчета изгиба в некоторых программах САПР, таких как Solid Works, он не часто используется в реальном производственном процессе, поскольку это теоретическое число, которое нельзя проверить на физической детали.

Таблицы расчета изгиба — 2021

С помощью таблиц расчета изгиба можно рассчитать развернутую длину деталей из листового металла.

С помощью таблиц расчета изгиба можно определить различные диапазоны углов, назначить уравнения для этих диапазонов и рассчитать длину детали в развернутом виде.

Расположение таблиц расчета сгибов по умолчанию: install_dir \lang\english\Sheetmetal Bend Tables.

Пример таблицы расчета изгиба:

Столбец А Отображает переменные, которые можно использовать в уравнениях:
  • s = толщина материала
  • r = радиус изгиба
  • k-фактор = k-фактор (можно использовать уравнение или значение)
  • ß = угол раскрытия
Угловой диапазон Позволяет определить диапазоны углов. Угловой диапазон определяет различные диапазоны, которые необходимо использовать для конкретных расчетов.
  • Вы определяете наименьшее угловое значение диапазона слева от ß
  • ß = переменный угол
  • Вы определяете наибольшее угловое значение диапазона справа от ß
Уравнение Позволяет определить уравнение, которое будет использоваться для углового диапазона. Вы также можете использовать постоянное значение.
использовать длину касательной Позволяет определить метод расчета фланцев: длина виртуального заострения или касательной.

Уравнение для расчета развернутой длины: LD = A + B + V, где V может быть отрицательным. Когда V отрицательное, это то же самое, что и использование вычета изгиба, даже если уравнение относится к допуску изгиба.

Примеры расчета изгиба

Угловой диапазон Пример
0 <= ß <= 90 Длина касательной = Да

90 < ß <= 165 Длина касательной = Нет

165 < ß <= 180 Длина касательной = Нет

Как рассчитать допуск на изгиб, вычет изгиба и коэффициент К?

При проектировании листового металла мы часто слышим о припуске на изгиб, вычете изгиба и коэффициенте К, так что же такое припуск на изгиб? Что такое дедукция изгиба? А что такое К-фактор? Кроме того, как рассчитать допуск на изгиб, вычет изгиба и коэффициент К?

В сегодняшнем посте мы подробно ответим вам.

1 . Введение в метод расчета листового металла

Инженеры по деталям из листового металла и продавцы материалов из листового металла используют различные алгоритмы для расчета фактической длины подготовленного материала в развернутом состоянии, чтобы гарантировать желаемые размеры детали после окончательной гибки и формовки.

Наиболее часто используемый метод — это простое «правило щипка пальца», то есть алгоритм, основанный на собственном опыте.

Как правило, эти правила учитывают тип и толщину материалов, радиус и угол гибки, тип машины и скорость гибки и т. д.

С другой стороны, с появлением и популярностью компьютерных технологий, автоматизированное проектирование все чаще используется для более эффективного использования превосходных аналитических и вычислительных возможностей компьютера.

Однако, когда компьютерная программа моделирует изгиб или разворачивание листового металла, ей также требуется метод расчета для точного моделирования процесса.

Хотя каждое программное обеспечение может настраивать конкретную реализацию программы в соответствии с исходными правилами «защемления пальцев» только для выполнения определенного расчета, большинство коммерческих систем САПР и трехмерного твердотельного моделирования предоставляют более общие и мощные решения.

В большинстве случаев эти приложения также могут быть совместимы с исходными методами, основанными на опыте, и методами щипкового правила, а также позволяют настраивать конкретное входное содержимое в процессе вычислений. SolidWorks стала лидером в обеспечении этой возможности проектирования листового металла.

Подводя итог, можно сказать, что сегодня широко применяются два популярных алгоритма гибки листового металла, один из которых основан на припуске на изгиб, а другой основан на уменьшении изгиба.

Для того, чтобы читатели лучше поняли некоторые основные понятия в процессе расчета конструкции из листового металла в общем смысле, я резюмирую и подробно останавливаюсь на следующих аспектах:

  • Определения двух алгоритмов припуска на изгиб и уменьшения изгиба и их соответствующая взаимосвязь с фактической геометрией листового металла
  • Как уменьшение изгиба соответствует допустимому изгибу? Как пользователи, использующие алгоритм уменьшения изгиба, могут легко преобразовать свои данные в алгоритм допуска изгиба
  • Определение коэффициента К, как использовать коэффициент К на практике, включая применимый диапазон значений коэффициента К для различных типов материалов

2 .  Гибка припуск  метод

Для лучшего понимания допуска на изгиб см. рис. 1, на котором показан один изгиб в детали из листового металла. На рис. 2 показано разложенное состояние детали.

Рисунок 1

Рисунок 2

Алгоритм допусков на изгиб описывает длину детали в развернутом виде (LT) как сумму каждой длины после сплющивания детали плюс длину сплющенной области изгиба.

Длина сплющенной области изгиба выражается как значение допуска изгиба (BA). Следовательно, длина всей детали выражается уравнением (1):

LT = D1 + D2 + BA    (1)

Область изгиба (показана на рисунке светло-желтым цветом) — это область, которая теоретически деформируется при изгибе.

Короче говоря, чтобы определить геометрию развернутой детали, давайте подумаем о следующих шагах:

  • Отрежьте область сгиба от сгибаемой детали
  • Положите оставшиеся две плоские секции на стол
  • Рассчитать длину участка изгиба после его сплющивания
  • Соедините сплющенную область изгиба между двумя плоскими частями, и в результате получатся развернутые детали, которые нам нужны

Немного более сложная часть заключается в том, как определить длину сплющенной области изгиба, то есть значение, представленное BA на рисунке.

Очевидно, что значение BA будет варьироваться в зависимости от различных ситуаций, таких как тип материала, толщина материала, радиус и угол изгиба и т. д. Другие факторы, которые могут повлиять на значение BA, включают процесс гибки, тип машины, скорость машины и т. д.

Откуда берется значение BA? На самом деле обычно есть следующие источники: поставщики листового металла, экспериментальные данные, опыт и некоторые технические руководства.

В SolidWorks мы можем напрямую вводить значения BA и предоставлять одну или несколько таблиц со значениями BA или использовать другие методы, такие как коэффициент K (который будет подробно обсуждаться позже), для расчета значений BA.

Для всех этих методов мы можем ввести одну и ту же информацию для всех сгибов в детали или ввести разные данные для каждого сгиба отдельно.

Для различных ситуаций с различной толщиной, радиусом изгиба и углом изгиба метод таблицы гибки является наиболее точным способом, позволяющим нам указать различные значения допуска на изгиб.

Как правило, для каждого материала или комбинации материалов/процессов имеется таблица. Формирование исходной таблицы может занять некоторое время, но как только она будет сформирована, мы сможем постоянно повторно использовать какую-то ее часть в будущем.

1) Стандарты общей гибки

2) Стандарты Z-гибки

3) Стандарты V-образного изгиба

4) Стандарты для U-образного изгиба

3 .  Метод уменьшения изгиба

Вычет по изгибу обычно относится к величине резерва. Это также другой простой алгоритм для описания процесса гибки листового металла.

Ссылаясь также на рис. 1 и рис. 2, метод вычета изгиба означает, что длина сплющивания lt детали равна сумме теоретически двух плоских частей, доходящих до «конечной точки» (виртуальное пересечение двух плоские детали) за вычетом вычета изгиба (BD).

Следовательно, общая длина детали может быть выражена уравнением (2):

LT = L1 + L2 – BD    (2)

Вычет изгиба также определяется или предоставляется следующими способами: поставщики материалов из листового металла, данные испытаний, опыт, руководства для различных материалов с уравнениями или таблицами и т. д.

Рисунок 3

4 .  Взаимосвязь между припуском на изгиб и вычетом изгиба

Поскольку в SolidWorks обычно используется метод допуска на изгиб, для пользователей, знакомых с методом вычета изгиба, очень важно понимать взаимосвязь между двумя алгоритмами.

На самом деле легко вывести уравнение связи между двумя значениями, используя две геометрии изгиба и развертывания частей.

Оглядываясь назад, у нас есть два уравнения:

ЛТ = Д1 + Д2 + БА (1)

LT = L1 + L2 – BD (2)

Приведенные выше два уравнения равны справа и могут быть преобразованы в уравнение (3):

D1 + D2 + BA = L1 + L2 – BD (3)

Проведите несколько вспомогательных линий в геометрической части рисунка 1, чтобы образовались два прямоугольных треугольника, как показано на рисунке 3.

Угол А представляет собой угол изгиба или угол, сгибаемый деталью во время изгиба. Этот угол также описывает угол, представляющий собой дугу, образованную областью изгиба, которая показана на рисунке 3 в виде двух половин.

Если внутренний радиус изгиба представлен буквой R, толщина детали из листового металла представлена ​​буквой T. Прямоугольный треугольник используется для четкого выражения различных геометрических взаимосвязей, например, зеленый прямоугольный треугольник на рис. 3.

В соответствии с размерами и принципом тригонометрической функции прямоугольного треугольника, показанного на рисунке, мы можем легко получить следующее уравнение:

TAN(A/2) =(L1-D1)/(R+T)……………………………………………………………*

После преобразования выражение D1:

D1 = L1 – (R+T)TAN(A/2) (4)

Используя тот же метод и отношение другой половины прямоугольного треугольника, выражение D2 можно получить следующим образом:

D2 = L2 – (R+T)TAN(A/2) (5)

Подставив уравнения (4) и (5) в уравнение (3), можно получить следующее уравнение:

L1+L2-2(R+T)TAN(A/2)+BA = L1+L2-BD

После упрощения можно получить соотношение между BA и BD:

BA = 2(R+T)TAN(A/2)-BD (6)

Когда угол изгиба составляет 90 градусов, это уравнение можно еще больше упростить, поскольку Tan (90/2) = 1:

БА = 2(Р+Т)-БД (7)

Уравнение (6) и уравнение (7) предоставляют пользователям, знакомым только с одним алгоритмом, очень удобные расчетные формулы для преобразования из одного алгоритма в другой, а требуемыми параметрами являются только толщина материала, угол изгиба/радиус изгиба и т. д.

Специально для пользователей SolidWorks уравнения (6) и (7) одновременно обеспечивают метод прямого расчета для преобразования вычета изгиба в допуск изгиба.

Значение припуска на изгиб можно использовать для всей детали / независимого изгиба или сформировать таблицу данных изгиба.

5 . Метод К-фактора

К-фактор — это независимая величина, которая описывает, как листовой металл изгибается/разгибается в широком диапазоне геометрических параметров.Это также независимое значение, используемое для расчета припуска на изгиб (BA) в широком диапазоне условий, таких как различная толщина материала, радиус изгиба/угол изгиба.

Рисунки 4 и 5 помогут нам понять подробное определение К-фактора.

Рисунок 4

Рисунок 5

Мы можем быть уверены, что в толщине материала детали из листового металла имеется нейтральный слой или ось. Материал листового металла в нейтральном слое в области изгиба не растягивается и не сжимается, то есть это единственное место, которое не деформируется в области изгиба.

Рис. 4 и 5 показано место соединения розовой области и синей области.

Во время изгиба розовая область сжимается, а синяя расширяется. Если нейтральный слой листового металла не деформирован, длина дуги нейтрального слоя в области изгиба одинакова в его состояниях изгиба и сплющивания.

Следовательно, BA (припуск на изгиб) должен быть равен длине дуги нейтрального слоя в области изгиба детали из листового металла. Дуга показана зеленым цветом на рис.4.

Положение нейтрального слоя листового металла зависит от свойств конкретного материала, таких как пластичность. Предполагается, что расстояние между нейтральным слоем листового металла и поверхностью равно «t», то есть глубина от поверхности детали из листового металла до направления толщины в материале листового металла равна t.

Следовательно, радиус дуги нейтрального слоя металлического листа можно выразить как (R + t).

Используя это выражение и угол изгиба, длина (BA) дуги нейтрального слоя может быть выражена как:

ВА = Pi(R+T)A/180………………………………………………………………………**

Чтобы упростить определение нейтрального слоя листового металла и рассмотреть толщину, применимую ко всем материалам, введено понятие К-фактора.

Конкретное определение: К-фактор представляет собой отношение толщины нейтрального слоя листового металла к общей толщине материала детали из листового металла, то есть:

К = т/т

Следовательно, значение K всегда будет между 0 и 1.

Если К-фактор равен 0,25, это означает, что нейтральный слой расположен на 25% толщины листового металла детали. Точно так же, если он равен 0,5, это означает, что нейтральный слой расположен на 50% от всей толщины и так далее.

Объединив два приведенных выше уравнения, мы можем получить следующее уравнение (8):

ВА = Pi(R+K*T)A/180 (8)

Это уравнение представляет собой формулу расчета, которую можно найти в руководстве SolidWorks и онлайн-справке.

Некоторые из этих значений, такие как A, R и T, определяются фактической геометрией.

Итак, вернемся к исходному вопросу, откуда берется К-фактор?

Точно так же ответ получен из старых источников, т. е. поставщиков материалов из листового металла, данных испытаний, опыта, руководств и т. д.

Однако в некоторых случаях заданное значение K может быть неочевидным или может не полностью выражаться в виде уравнения (8), но в любом случае, даже если выражение не совсем то же самое, мы всегда можем найти отношения между ними.

Например, если нейтральная ось (слой) описывается в некоторых руководствах или литературе как «расположенная на расстоянии 0,445x толщины материала от поверхности листового металла», очевидно, что это можно понимать как фактор К, равный 0,445, т. е. , к = 0.445. Таким образом, если значение К подставить в уравнение (8), можно получить следующую формулу:

ВА = А (0,01745R + 0,00778T)

Если уравнение (8) изменить другим методом, рассчитать константу в уравнении (8) и сохранить все переменные, можно получить следующее:

ВА = А (0,01745 Р + 0,01745 К*Т)

Сравнивая два приведенных выше уравнения, мы легко можем получить: 0,01745xk = 0,00778. На самом деле также легко вычислить k = 0,445.

После тщательного изучения стало известно, что система SolidWorks также предоставляет алгоритм допуска на изгиб для следующих конкретных материалов, когда угол изгиба составляет 90 градусов. Конкретная формула расчета выглядит следующим образом:

  • Материал из мягкой латуни или мягкой меди: BA = (0,55 * T) + (1,57 * R)
  • Полутвердая медь или такие материалы, как латунь, мягкая сталь и алюминий: BA = (0,64 * T) + (1,57 * R)
  • Бронза, твердая медь, холоднокатаная сталь и пружинная сталь: BA = (0.71*Т) + (1,57*Р)

На самом деле, если упростить уравнение (7), задать угол изгиба равным 90 градусам и вычислить константу, уравнение можно преобразовать в:

ВА = (1,57 * К * Т) + (1,57 * Р)

Следовательно, для материалов из мягкой латуни или мягкой меди можно получить 1,57xk = 0,55, сравнив приведенную выше формулу расчета: K=0,55/1,57=0,35。

Используя тот же метод, можно легко рассчитать значения К-фактора для нескольких типов материалов, перечисленных выше:

  • Мягкая латунь или мягкая медь: K = 0.35
  • Полутвердая медь или такие материалы, как латунь, мягкая сталь и алюминий: K = 0,41
  • Бронза, твердая медь, холоднокатаная сталь и пружинная сталь: K = 0,45

Как обсуждалось ранее, существует множество источников для получения К-фактора, таких как поставщики листового металла, данные испытаний, опыт и руководства.

Если мы хотим использовать метод К-фактора для создания нашей модели листового металла, мы должны найти правильный источник значения К-фактора для удовлетворения инженерных потребностей, чтобы получить результаты физических деталей, которые полностью соответствуют требуемой точности.

В некоторых случаях, поскольку необходимо адаптироваться к широкому диапазону ситуаций изгиба, может быть невозможно получить достаточно точные результаты только путем ввода одного числа, то есть с использованием одного метода К-фактора.

В этом случае, чтобы получить более точные результаты, следует использовать значение BA непосредственно для одного сгиба всей детали или использовать таблицу сгибов для описания различных значений BA, BD или К-фактора, соответствующих разные A, R и T во всем диапазоне.

Мы даже можем использовать уравнения для создания данных, таких как таблица сгибов, указанная в образце таблицы, предоставленном SolidWorks.

При необходимости мы также можем изменить содержимое ячеек в таблице гибки на основе экспериментальных данных или эмпирических данных. Каталог установки SolidWorks содержит таблицу допусков на изгиб, таблицу уменьшения изгиба и таблицу К-фактора, которые можно редактировать и изменять вручную.

6 .  Сводка

В этом посте подробно представлены несколько методов расчета и их основные теории, обычно используемые при проектировании и формовании деталей из листового металла, чтобы вы могли узнать, как рассчитать припуск на изгиб, вычет изгиба и К-фактор.

В то же время в нем подробно описаны различия между методом допусков на изгиб, методом уменьшения изгиба и методом К-фактора, а также взаимосвязь между ними. Он обеспечивает эффективный справочник для большинства инженерно-технического персонала в отрасли.

Примечание:

*Tan: упрощенное представление касательной тригонометрической функции

**PI: константа Пи (3,14159265…)

Запрос предложений

Хотите купить листогибочный станок?

Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы получить экспертное предложение и профессиональное коммерческое предложение в течение 24 часов.

Угол изгиба — обзор

II Обычная молекулярная механика

Молекулярная механика в своей простейшей форме выражает полную потенциальную энергию, E tot , как сумму терминов, описывающих растяжение связи, E str 90 изгиб, E , изгиб , кручение, скручивание, E , тор , и несвязывающие взаимодействия, E , nb (1). К последним можно отнести как ван-дер-ваальсовы (вдВ) взаимодействия, так и, приписывая каждому атому частичный атомный заряд, электростатику.

(1)Etot=∑Estr+∑Ebend+∑Ebend+∑Etor+∑Enb

Каждое слагаемое в (1) представлено простым математическим выражением, как показано в (2), где k – соответствующие силовые постоянные, θ – валентные углы, τ – торсионные углы, n – параметр торсионной периодичности, ϕ – торсионное смещение, ρ – парциальный атомный заряд, ε – диэлектрическая проницаемость, A и B — параметры Леннарда-Джонса vdW, а суммирование проводится по парам связанных атомов ( ij ), тройкам углов ( ijk ) и четверкам кручения ( ijkl ). Несвязанные члены суммируются по расстояниям d ij между уникальными парами атомов, исключая связанные пары, и атомами на обоих концах тройки углов. Для атомов на концах торсионной четверки несвязанный член может быть опущен или масштабирован.

(2)Etot=∑i,jkij(rij−r0,ij)2+∑i,j,kkijk(θijk−θ0,ijk)2+∑i,j,k,lkijkl[1+cos(nijklτ− ϕijkl)]+[∑i

Эти члены потенциальной энергии и сопутствующие им эмпирические параметры определяют силовое поле (FF).Возможны и более сложные ФФ, использующие другие и/или более сложные функциональные формы. Например, выражение простого гармонического осциллятора для растяжения связи можно заменить функцией Морзе, E Морзе (3), или можно добавить дополнительные члены FF, такие как перекрестные члены растяжения-изгиба, E stb . , (4) используется в молекулярном силовом поле Merck (MMFF) ( 7–10 ), что может быть полезно для лучшего описания вибраций и конформационных энергий.

(3)EMorse=D{1−ea(r−r0)}2−D

(4)Estb=∑i,j,k{kijk(rij−r0,ij)+kkji(rjk−r0, jk)}θ0,ijk

ММ — очень удачная модель, но из выражений типа (2) ясно, что ФП может содержать очень большое количество параметров, и поскольку качество ФФ будет в решающей степени зависеть от этих параметров, разработка действительно «универсального» ФФ — это огромная (возможно, невозможная) задача ( 11 ). Следовательно, FF, как правило, применимы к определенному классу молекулярных систем, таких как небольшие органические молекулы (например,например, MMFF ( 7–10 )), или большие биомолекулы, такие как белки и ДНК (например, AMBER ( 12 ) или CHARMM ( 13 )), для которых подходят выражения в (2). К счастью, эти конкретные классы охватывают огромное количество органической химии и биологии, а ФФ постоянно пересматриваются, чтобы повысить их применимость.

Вычислительная эффективность подхода FF также позволяет моделировать динамическое поведение — молекулярную динамику (МД). В МД классические уравнения движения для системы из N атомов решаются для поиска в фазовом пространстве или траектории при заданных термодинамических условиях (т.г., постоянная температура или постоянное давление). Траектория предоставляет информацию о конфигурации и импульсе для каждого атома, по которой можно рассчитать термодинамические свойства, такие как свободная энергия, или свойства, зависящие от времени, такие как коэффициенты диффузии.

MD вводит зависимость от времени, но во избежание численной нестабильности временной шаг δt должен быть достаточно малым (∼1 фс), что накладывает серьезные ограничения на общее время моделирования. Тем не менее, по сравнению со схемами, основанными на квантовой механике, такими как МД Карра-Паринелло, классическая МД в настоящее время является единственным действительно жизнеспособным методом для расчета динамического поведения больших систем, таких как биомолекулы, в течение любого заметного промежутка времени.

Следовательно, ММ и МД стали чрезвычайно мощными и полезными вычислительными инструментами для изучения широкого круга химических и биологических проблем. Однако значительная часть реальных систем также опирается на центры ТМ в своей структуре и/или функциях. Наличие координации TM вскоре обнажает фундаментальные недостатки простых уравнений FF, таких как (2).

Как используется угол изгиба при расчете потерь? — Открытые потоки | Wiki по водной инфраструктуре — OpenFlows | Водная инфраструктура

Продукт(ы): SewerGEMS, SewerCAD, CivilStorm, StormCAD
Версия(и): ПОДКЛЮЧЕНИЕ издание, V8i
Район: Расчеты

Как рассчитывается угол изгиба в StormCAD/SewerCAD/SewerGEMS/CivilStorm?

Как настраивается угол изгиба при расчете потерь конструкции?

Угол изгиба — это угол, под которым труба входит в узел или выходит из него. Угол измеряется на основе относительной ориентации трубы вверх и вниз по потоку. Следующий рисунок дает представление о том, как измеряется угол.

Угол «X» может быть измерен относительно ориентации нижней трубы (расширяя выравнивание нижней трубы и измеряя угол «X»).

Примечание. Угол изгиба не следует путать с моделированием «изгибов». Моделирование «изгибов» для трубы уменьшает количество узлов за счет добавления изгибов в трубу.Это всего лишь функционал компоновки и эти «изгибы» гидравлически не учитываются для расчета потерь. Если пользователь желает учитывать эти потери, они могут быть определены как незначительные, когда для выбора доступны различные соединения .

Угол изгиба можно найти в свойствах трубы/кабелепровода как «Угол изгиба (расчетный)». У пользователя есть возможность указать угол изгиба (если он известен), задав параметр «Установлен ли пользовательский угол изгиба?» на «Истинно» и введите значение в поле «Угол изгиба (расчетный)». Если оставить значение «False», программное обеспечение автоматически рассчитает угол изгиба на основе геометрии труб в схеме после расчета модели.

Хотя угол изгиба является свойством трубы, возникающие из-за этого потери напора рассматриваются как структурные потери в узле.

Примечание. Свойство угла изгиба трубы доступно только для решателей GVF-Convex, GVF-Rational и Explicit SWMM. Неявный решатель, доступный в SewerGEMS, не включает угол изгиба в свойства трубы.

Угол изгиба важен для расчета потерь напора через узел/люк. Существует несколько доступных методов учета потерь напора через узел. Однако не все из них учитывают угол изгиба при расчете потерь напора. Из всех доступных методов расчета потерь напора только Стандартный метод, HEC-22 (2-я и 3-я редакции), AASHTO и метод незначительных потерь HEC-22 включают угол изгиба в расчет потерь напора.

Угол, который образует труба с узлом/люком, иногда учитывается при определении потерь напора для этого узла. Существуют различные методы расчета потерь напора через узел (структуру).

Метод стандартных потерь

Определяемый пользователем коэффициент потерь используется для расчета потерь напора на основе скорости напора выходного трубопровода. Стандартный метод рассчитывает потерю напора конструкции на основе скорости трубы на выходе. Скорость напора на выходе умножается на введенный пользователем коэффициент для определения потерь. Этот метод включает угол изгиба для определения коэффициента потери напора, который необходимо принять.

В целях численной стабильности эмпирический фильтр скорости используется, когда скорость превышает 5,0 фут/с (1,53 м/с) следующим образом:

v’ = 5,0 + 0,1*(v -5,0)

где v = скорость в фут/с

Типичные коэффициенты потерь напора, используемые в Стандартном методе для оценки потерь напора в узлах, следующие:

HEC-22 Energy (Второе издание)

В этом методе для определения общей потери напора учитываются различные компоненты, такие как врезной поток, уступ, потери на изгибах, первоначальные потери напора, потери на входе и выходе в соответствии с Руководством по проектированию городского дренажа FHWA, Циркуляр по гидротехнике №22 (ГЭК-22).

Угол изгиба учитывается в начальных потерях напора вместе с эквивалентным диаметром.

Уравнение, используемое для расчета коэффициента потери напора «K», может быть аппроксимировано следующим образом:

К = Ko * CD * Cd * CQ * Cp * CB

Где,

K = Скорректированный коэффициент потери напора

Ko = начальный коэффициент потери напора, основанный на относительном размере соединения

CD = Поправочный коэффициент для диаметра трубы

Cd = Поправочный коэффициент для глубины потока

CQ = Поправочный коэффициент для относительного расхода

Cp = Поправочный коэффициент для врезного потока

CB = Поправочный коэффициент для бенчмаркинга

HEC-22 Energy (третье издание)

Это обновленный метод, разработанный FHWA.При этом коэффициент потери напора не рассчитывается на основе поправочных коэффициентов, используемых во втором издании. Вместо этого в третьем издании общие потери напора вычисляются путем сложения нескольких отдельных потерь напора.

Различия между второй и третьей редакцией можно найти здесь.

Уравнение для потери напора можно представить следующим образом;

EGLa = Eai + HB + Hθ + Hp

Где,

Eai = Начальный уровень энергии отверстия доступа. См. также: HEC-22 (Третья редакция) Entrance Loss

HB = Дополнительные потери при жиме.

Hθ = Дополнительные потери для наклонных притоков.

л.с. = дополнительные потери на падающие потоки.

Коэффициент Hθ включает угол изгиба для расчета вместе с относительными входными потерями.

Метод AASHTO

В этом методе коэффициенты для различных видов изгибов уже доступны, но их можно изменить в зависимости от предпочтений пользователя. Таблица зависимости угла изгиба от коэффициента потерь при изгибе (Kb) доступна в параметрах расчета на вкладке Потери напора (AASHTO).

Наряду с потерями на изгибе при расчете также учитываются коэффициенты для других потерь, таких как расширение, сжатие и т.