Немного помоделировал или отвисание ствола =)

Просто ради интереса смоделировал насколько "отвисает" вниз ствол у перестволенного штеера на LW 5.5/604 мм под действием силы тяжести. Результат для меня неожиданный, честно говоря. Задумался.
Итак, задача:
Ствол стальной круглый Ф 16 мм, длиной 604 мм и со внутренним отверстием 5.5 мм. Предел текучести и прочности мне неизвестны, поэтому взял то, что предлагалось в библиотеке материалов для обычной стали:
предел текучести 207МПа
временное сопротивление разрыву 345МПа
модуль Юнга 2.0e5 МПа
предел прочности сжатия 250МПа
плотность 7650 кг/м3
(если кто располагает более точными данными, пишите)

Ускорение свободного падения 9.8... м/с2

Ствол жестко зафиксирован в 2х местах: в казенной части - отрезок 85мм и отрезок длиной 25мм от 300мм от казенной части до 325мм.

Для моделирования использовался Ansys Workbench, поскольку я сам в сопромате не силен и не обладаю знаниями для таких расчетов руками.

Результат оказался интересным. Посередине ствол провисает незначительно, как и следовало ожидать, а вот свободный участок длиной 279 мм 'отвисает' на 0.0164 (+-0.0005) мм. А это дает отклонение СТП больше 3мм на 50 м! И это всего на всего под собственной тяжестью.

Рис. 1 Граничные условия.

Рис. 2 Результат моделирования (не в масштабе)

А смысл?
Оптику ты все равно пристреливаешь на уже "отвисшем" стволе...

Смысл в том, что выходит даже 16 мм стали - нежная штука. Это раз. При разных углах места цели воздействие тоже разное получится. И это тоже может сказаться. В системах с вывешенным стволом эффект проявится еще сильнее, не в лучшую сторону - это два.
Если найду время посмотрю, как будет воздействовать пуля на такой ствол.
Ну и вообще надо двигать фундаментальную науку .

а посчитай, насколько "отвиснет" ствол d 12 мм.

А как же переломки тогда вообще работают

quote:

Originally posted by karamba:
А как же переломки тогда вообще работают

Хуже чем PCP

quote:

Originally posted by EinarGodi:
а посчитай, насколько "отвиснет" ствол d 12 мм.

Для какой длины свободной части? Калибр?

Нитратор - про переломки вообще-то не я писал :-)

По стволику - ну давай те-же исъодные данные. 5.5, 605 мм длина, те-же упоры.

quote:

Originally posted by EinarGodi:
Нитратор - про переломки вообще-то не я писал :-)

По стволику - ну давай те-же исъодные данные. 5.5, 605 мм длина, те-же упоры.

Сорри .

Получилось, что деформация составит 0.0269 мм, что даст почти 5мм отклонение СТП на 50 м.

Расчитывали трубку без нарезов. А нарезы ещё являются и ребрами жесткости. Так что в реальности всё не так плачевно =)

quote:

Originally posted by Tippmann:
Расчитывали трубку без нарезов. А нарезы ещё являются и ребрами жесткости. Так что в реальности всё не так плачевно =)

Считал и с нарезами и без. Разница теряется в погрешности. С нарезами только сетка становится менее регулярной, поскольку разбивка автоматическая. И времени процессорного уходит больше раза в 3. Так что все скорее именно так. Кстати, все приведенные примеры посчитаны с нарезами. Твист 450 мм, если интересно.

Дополнительно обсчитал поведение в алюминиевой раме штеера, при условии, что ствол свободно лежит в переднем отверстии. Изгиб еще больше - 0.0213 мм.
Фильм демонстрирующий деформацию: http://rapidshare.com/files/20509005/2.avi 1.8М

Собственно нарезы

Вот так для себя люди открывают сопромат. И не важно, что заинтересовало, изгиб балки или немецкого (австрийского) ствола.

quote:

Originally posted by KDmitry:
Вот так для себя люди открывают сопромат. И не важно, что заинтересовало, изгиб балки или немецкого (австрийского) ствола.

Мне брательник лет 15 назад сказал, что когда на рельсу залезает муравей, то она прогибается. Все эти 15 лет я хочу посчитать на сколько она прогибается... но никак не соберусь

quote:

Originally posted by Nytrator:
.......

Тогда вопросов больше не имею.

quote:

Originally posted by Fake:

Мне брательник лет 15 назад сказал, что когда на рельсу залезает муравей, то она прогибается. Все эти 15 лет я хочу посчитать на сколько она прогибается... но никак не соберусь

Ты, Андрей, еще наверное "не созрел".

ИМХО врет бессовестно програмуля.Завтра покажу расчеты проектировщику послушаю что скажет.
ЗЫ Нитратор, а теперь посчитай температурные воздействия после этого может оказатся, что если в лист А4 попадает на 50 м. Фантастика

quote:

Originally posted by Igor V:
ИМХО врет бессовестно програмуля.Завтра покажу расчеты проектировщику послушаю что скажет.
ЗЫ Нитратор, а теперь посчитай температурные воздействия после этого может оказатся, что если в лист А4 попадает на 50 м. Фантастика

Если и врет, то скорее это будет ошибка во входных данных. К ансису 10, который просто ансис, а не воркбенч в документации идет масса примеров, ставших уже классикой в сопромате (и не только) и имеющие проверенные формулы, так вот сравнение результатов счета дает погрешность не более первых процентов. Часто меньше.
Воркбенч использует те же алгоритмы, только более автоматизированные, но для таких простых задач этого хватает.

А так, конечно будет интересно, что скажет человек разбирающийся в этом не на уровне простого обывателя, как я.

Анализ температурного воздействия я проведу попозже, когда время появится. И обязательно сообщу об этом

2 KDmitry
Открыл сопромат для себя я, к сожалению, не с этой замечательной программы анализа конечных элементов. И не с таких интересных задач. В бытность студентом я проклял все, когда в нас вталкивали эти знания . Хотя, если серьезно, то теперь жалею, что не пообщался тогда с преподавателем на интересующие меня темы в этой области.

Интересно, а насколько отвисает член от силы тяжести?

Со "Стоячей волной"?

quote:

Originally posted by qwertyui:
Ну вот ,взяли и сурьезную тему опошлили.
А я ведь читал.
И картинки красивые смотрел.

А чего еще можно ждать от этих питерцев?

2КВК - Костиг! Для этого ансис не нужен, достаточно взять в руки линейку. О результатах сообщи, но желательно юез фотоотчета

Ну блин, вы даете... как подумал и пределе прочности и текучести пещерестого тела... комок в горле еле проглотил

Нитратору
За атмегу 8 на емейле спасибо, даташит у меня этот уже есть , У меня в голове просто плохо увязывалось такое количество просто так висящих портов при такой тривиальной задаче, присматривался к 2313...

quote:

Originally posted by KVK:
Интересно, а насколько отвисает член от силы тяжести?

Там требования к куче другие. 7мм на полтинике собирать не надо, достаточно 10см на полметре. Правда, и минусы есть. Если куча пропала, во-первых, получишь по шее от жены, во-вторых, бронзовым ершом уже проблему не решишь.

Мысли порочные.
Надо мыслить позитивно - с невесёлым отвисанием ствола начинаются весёлые извращения.

Nytrator, а рассчитай, пожалуйста, как будет отвисать в таких же условиях ну совсем тонкий ствол. Что-то вроде лейнера. А вдруг будет счастье, и отвиснет он меньше остальных? Вес-то уменьшится.

quote:

Originally posted by sasha123:
Nytrator, а рассчитай, пожалуйста, как будет отвисать в таких же условиях ну совсем тонкий ствол. Что-то вроде лейнера. А вдруг будет счастье, и отвиснет он меньше остальных? Вес-то уменьшится.

Дык посчитал уже для более тонкого (12мм). Деформация сильнее. Эквивалентная длинна-то увеличивается.

Ну, тем не менее, было бы интересно как будет гнуться такая же по длине трубочка с с внутренним отверстием 5.5 и внешним диаметром 7.5 мм.

Блин, только сейчас увидел вопрос KVK

Hint: Облегченные бенчрестовские стволы имеют продольные рёбра.

quote:

Originally posted by sasha123:
Ну, тем не менее, было бы интересно как будет гнуться такая же по длине трубочка с с внутренним отверстием 5.5 и внешним диаметром 7.5 мм.

Блин, только сейчас увидел вопрос KVK

0.05413 мм. Ч.т.д.

Ясно... Спасибо, Nytrator!

quote:

Originally posted by KVK:
Интересно, а насколько отвисает член от силы тяжести?

Первое место в номинации "Вопрос года"

Чтобы меньше отвисал, ствол можно в трубе(интегрированном модере) растянуть. Только кому это помогло? и кому мешает отвисание?

Интересно ишшо одно - заткнуть ствол, нагнать какое-то давление - какова будет сила на выпрямление ствола..

- Какое у почек рабочее давление?

- Какое у почек рабочее давление?
Ну, необязательно у почек..

Несмотря на попытки саботажа и явные признаки весеннего спермотаксикоза у некоторых участников (если не сказать у всех..) продолжаю изыскания . Итак, продолжаем втыкать красивые картинки .
Начал баловаться с температурными напряжениями. Результат тоже, надо сказать, заслуживает внимания ИМХО.
Итак, в алюминиевой раме жестко установлен ствол. В реальности передний винт зажима ствола имеет пластиковую прокладку, что, кажется, имеет вполне определенный смысл, а именно дает возможность двигаться передней части ствола вдоль оси, снимая определенные напряжения.
Условия тепловой нагрузки взяты из головы. Я пытался приблизиться к ситуации, когда винтовка заносится с улицы (10 град. С) в помещение (20 град. С). На первом рисунке видно распределение температур. На втором и третьем - деформации.

Однако, это нам дало уже почти 10мм на 50м!

2 SWD сила на выпрямление ствола, думаю, будет равна косинусу угла провисания ствола произведенного на силу давления приложенного к площади внутреннего отверстия.

2Nytrator: А не могли бы Вы промоделировать отвисание (изгиб) ствола танковой пушки, или артиллерийской установки? И затем прикинуть смещение СТП, вызванное этим изгибом? Для рабочих дистанций 5-20км?
Предлагаю промоделировать это просто для проверки методики расчётов.

А как заданы условия по закреплению передней части ствола в раме? Тамошнее крепление назвать жёстким язык не поворачивается.

Nytrator, ты еще модер/утяжелитель на ствол повесь и промоделируй с ним.

quote:

Originally posted by Valent:

А как заданы условия по закреплению передней части ствола в раме? Тамошнее крепление назвать жёстким язык не поворачивается.

Ну конечно это не горячая прессовка, но и не сказать, что уж очень свободно. Данный пример я привел как крайний случай, если затянуть передний винт без пластиковой прокладки.

quote:

Originally posted by r3292c:

2Nytrator: А не могли бы Вы промоделировать отвисание (изгиб) ствола танковой пушки, или артиллерийской установки? И затем прикинуть смещение СТП, вызванное этим изгибом? Для рабочих дистанций 5-20км?Предлагаю промоделировать это просто для проверки методики расчётов.

Вообще было бы действительно интересно. Но там требуется много данных, которых у меня нет. Если их дадите, то попробуем. Можно в личку.

Хм, поговорил пректировщиком так вот все это имеет место быть, но не учитываются внутренние напряжения которые у каждого свола свои, технология изготовления, марка стали. Плюс я так понял, что когда на часть конструкции оказывает воздействие N количество различных факторов часть воздействий взаимно уравновешивается.

quote:

Originally posted by Igor V:
Хм, поговорил пректировщиком так вот все это имеет место быть, но не учитываются внутренние напряжения которые у каждого свола свои, технология изготовления, марка стали. Плюс я так понял, что когда на часть конструкции оказывает воздействие N количество различных факторов часть воздействий взаимно уравновешивается.

Да, конечно модель сильно упрощена. Но я уже говорил, что судя по примерам инженерных расчетов, теория неплохо бьется с практикой, при условии грамотной постановки задачи. Программа позволяет серьезно уточнить модель, лишь бы были данные. Марка стали мне не известна, поэтому выбрал из библиотеки готовых материалов.

Nytrator,
К сожалению, исходных данных у меня нет. Может быть, кто-то из находящихся в студии сможет с этим помочь?...

quote:

Originally posted by Nytrator:

Вообще было бы действительно интересно. Но там требуется много данных, которых у меня нет. Если их дадите, то попробуем. Можно в личку.