Naprężenia spawalnicze - programy

Ostatnio zderzyłem się z naprężeniami i odkształceniami spawalniczymi, głównie w konstrukcjach budowlanych. W spawalnictwie jestem zielony ale pierwsze co mi przyszło do głowy, to że powinno być jakieś oprogramowanie do symulacji. W związku z tym pytania do lepiej zorientowanych:

Czy istnieją jakieś programy do obliczania naprężeń spawalniczych? Czy są używane i jeśli to w jakiej skali?

Pozdrawiam gorąco

AMX

Reply to
AMX
Loading thread data ...

A gdzie w taki program byś wpisał jaki spawacz robił spoinę i jak się postarał? Spawanie jest dlatego nazywane procesem specjalnym, bo wszystko zależy od sprzętu (po to się kwalifikuje proces) i od spawacza (po to się kwalifikuje spawacza). Od materiału też zależy, dlatego materiał musi być zgodny z czymś tam. Nawet od pogody zależy. Program którego poszukujesz może napisać ten sam koleś co pisze programy do wygrywania w totolotka. Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

automatyczny?

Zawsze tak samo =:-)

W przypadku konstrukcji betonowych wpływ różnych rzeczy i rozrzut bywa jeszcze większy a jakoś da się to opisać....

AMX

Reply to
AMX

Ok, jak jeszcze dodasz że tylko zgrzewanie dyfuzyjne i tylko płaskie blachy i tylko określony gatunek stali z niektórymi pierwiastkami zawężonymi do 10% dopuszczalnej odchyłki, to zgadzam się- można zgadywać. Ale w tajemnicy Ci zdradzę że i tak się zdarzają nieprzewidywalne babole, mimo kontroli temperatury +/- 1 C na poziome ponad 1200 C. Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

Objaśnij mnie, bom głupi. Ja rozumiem, w budownictwie, gdzie dużo rzeczy robi się na oko, o precyzyjnym kontrolowaniu czegokolwiek nie ma mowy. Rozrzut parametrów betonu bywa ogromny, wyobraź sobie jakbyś miał kawałek części ze stali, kawałek z ołowiu a kawałek z tytanu. Coś się pospawa, jak wyjdzie krzywo, to się dognie na budowie i będzie stało. Globalny współczynnik bezpieczeństwa jest powyżej 2, więc trzeba się postarać aby nie wytrzymało.

Poza budownictwem, wiele konstrukcji musi być projektowane z minimalnym zapasem nośności, np. każdy kilogram masy przekłada się na ciężkie pieniądze. I co wtedy? Szacują nośność z doświadczenia? Pomijają wpływ spawania na konstrukcję?

Pytał

AMX

Reply to
AMX

Ale pytasz o coś w temacie spawalnictwa? Chyba nie zrozumiałem pytania. Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

AMX snipped-for-privacy@b2.cy napisał(a):

Chmmm... ale czy w budowlance jak i w urządzeniach ciśnieniowych nie trzeba kierować się ściśle określonymi wytycznymi dotyczącymi projektowania? Bo jeśli tak, to jeśli mnie pamięć nie myli to spawanie da się załatwić współczynnikami zawartymi w normach. Zaś analizy MES konstrukcji budowlanych można wykonywać odpowiednim programem (czyt. dowolnym) przy spełnieniu warunków zawartych w Eurocode. Co do spawania to chyba ciężka sprawa, zwłaszcza, że jeszcze w starych przepisach UDT współczynnik spawania zależał nie tylko od procentu badanych spoin, ale również od spawacza (jak wspomniał Konrad).

Reply to
lukaszPK

Zdaje się że chodziło o to czy po spawaniu cos się powygina czy nie. A nie czy spoiny się nie połamią od samego patrzenia. Ale jakie pytanie taka odpowiedź: wszystko będzie super jak się super zrobi. A jak nie- to raczej nie będzie. Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

ZTCW spawanie wywołuje 1. naprężenia spawalnicze 2. odkształcenia (deformacje) i inne, które pominę. Skala tych efektów zależy od wielu parametrów, długości spoiny, sposobu jej wykonywania ale także od spawacza.

Skutkiem pkt-u 1. są dodatkowe naprężenia w konstrukcji, które wypadłoby uwzględniać przy obliczeniach nośności. Skutkiem pkt-u

  1. są trudności ze zmontowaniem, co zmusza do n.p. doginania elemntów, co znów wywołuje naprężenia.

W budownictwie można się tak bardzo tym nie przejmować bo ogromny zapas nośności jest w stanie pokryć wiele efektów. Natomiast dla konstrukcji, gdzie nie można sobie pozwolić na takie rezerwy - _wydaje mi się_ - , że może być to dość istotne aby wiedzieć ile wynoszą naprężenia spawalnicze.

Czasami można odpowiednią obróbką zmniejszyć skalę tychże ale nie zawsze. Nie bardzo wyobrażam sobie nagrzewanie kadłuba statku.

Wyobrażam sobie też, że w niektórych przypadkach można uwzględniać ten wpływ na podstawie doświadczeń i dobrać właściwe parametry. Przy spawaniu odcinków rurociągu podmorskiego można sobie pozwolić na przetestowanie kilku wariantów spawania i sprawdzenie eksperymentalne, co taka rura wytrzymuje.

Pytania: czy jakimś programem umiemy obliczyć (w sposób bardziej lub mniej przybliżony) jakie powstaną naprężenia przy założonym sposobie spawania (pomijam kwestię, na ile dokładnie to będzie odpowiadało rzeczywistości)? A może zjawisko jest na tyle nieistotne, że nie warto się tym zajmować?

AMX

Reply to
AMX

Odpowiedzi: Bardzo wiele można zasymulować, jak ktoś ma dużo czasu i silną motywację (doktoracik na ten przykład) to nawet się to tu czy tam zdarza. Zjawisko jest istotne, ale taki sposób zajmowania się nim jest skrajnie niepraktyczny.

Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

[..]

Dlaczego? Możesz to rozwinąć?

AMX

Reply to
AMX

Po pierwsze, programy posługujące się modelami materiału odpowiadającymi zachowaniu się metalu w zakresie temperatury od grubo powyżej liquidusu do pokojowej, kosztują dużo kasy. Po drugie, inżynier potrafiący coś takiego użyć, kosztuje jeszcze więcej kasy. Po trzecie, żeby osiągnąć zadowalający wynik, trzeba spoinę posiatkować na bardzo drobne elementy, co oznacza że zwykły pecet da sobie radę ze spoiną króciec do płaszcza, ale cały zbiornik już może być zbyt wielkim wyzwaniem dla mocy obliczeniowej. Tymczasem zagadnieniem jest na przykład statek ze wszystkimi blachami i wszystkimi spoinami. I choćby przyszło tysiąc inżynierów i każdy włączyłby tysiąc komputerów, to i tak pod wieczór przyjdzie ekipa: jeden ma palnik, drugi kubeł z wodą. Patrzą, krzywa ściana:

-Ja tu podgrzeję, a jak krzyknę to ty tu chluśniesz pół kubła. Ściana po ścianie, w dwa dni wyprostują wszystko. I nagle się okazuje że wszystko można: na pałę pospawać kiepskimi spawaczami, nie przejmować się żadnymi inżynierami, tylko prostowaczom płacić dobrze, żeby im się nie chciało lepszej roboty szukać. Konrad PS platformy spawa się bez oszukaństwa :)

Reply to
Konrad Anikiel

Dzięki za wyjaśnienie. Wygląda na to, że myślimy podobnie a piszemy odmiennie, bo pomijamy kontekst. Jest dla mnie jasne, że taka symulacja kosztuje i nigdy nie da idealnych efektów.

Stosowanie jej ma sens jedynie w bardzo wąskiej grupie przypadków. Jeśli jest jeden zbiornik do pospawania a symulacja zajmuje tydzień to nie ma sensu, wyprostują w dwa dni. Jeśli jest

100 identycznych (podobnych) zbiorników, symulacja zajmuje tydzień zamiast prostowania w 200 dni. Jeśli (wariant optymistyczny) symulacja eliminowałaby konieczność prostowania to i czasowo i kosztowo jest to opłacalne. Jeśli (wariant bardziej realistyczny) symulacja zmniejszałaby skalę deformacji np. o połowę, to tydzień symulacji i 100 dni prostowania też się opłaca.

A jak to się spawa, że nie ma problemu?

Prostował (w krótkim czasie)

AMX

Reply to
AMX

Wiem że takie symulacje przeprowadzono dla połączenia wzdłużnego zbiorników paliwa dla promów kosmicznych. Te zbiorniki były z aluminium (nie chce mi się szukać jakiego, ale raczej nie najtańszego), a spoina była tarciowa (friction stir weld). Tam po prostu nie opłacało się metodą prób i błędów poszukiwać optymalnego zestawu parametrów (a jest ich wiele).

Rury na nogi i te skośne, jak im tam, mają po 2.5 metra średnicy, grubość ścianki tak ze 100mm. Przyjeżdża to na platformie, ucięte na wymiar pod kątem takim jak tam trzeba. Przychodzi rano jeden facio ze słuchawkami na uszach i dużą szlifierą, rzeźbi ukosowanie. Tak po trzech dniach, jak już skończy, przywożą następny kawałek. I tak do emerytury. Suwnica to potem stawia jedno na drugim i jeden spawacz kładzie spoinę, zajmuje mu to dwa razy dłużej niż tamtemu od szlifierki. Ścieg po ściegu, mierzenie temperatury między przejściami, na gorącym nie można spawać. Struktury poziome to dwuteowniki tak po 3 metry wysokości z blach jakieś 70-80 mm grubości. Nic nie naprostujesz jak się wygnie. Tam się więcej wycina spoin niż kładzie. Hałas jest niewyobrażalny, dziesiątki szlifierek napędzanych powietrzem cały dzień rzeźbią to czego inspektor nie odebrał. Aż się uda położyć równo. Spawają trochę tu, trochę tam, powoli, to są najlepsi spawacze w całej stoczni. Ci którzy i wiedzą, i myślą jednocześnie. Pokład po pokładzie, budowa zaczęta od komina w którymś tam dniu się zakończy. Wtoczą na barkę, całe to żelastwo popłynie tam gdzie ma stać i zostanie tam przynajmniej 25 lat. I żaden spaw się nie połamie :-) Konrad

Reply to
Konrad Anikiel

Nie da się opisać. Da się uśrednić i policzyć wg normy lub EC.

Reply to
brkzzz

PolyTech Forum website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.