Xin hỏi Kiểm nghiệm kết cấu bể chứa nước

umy

Well-Known Member
Cháu xin trả lời ạ.
0). Áp lực lớn nhất là 0.029MPa=29.000Pa
View attachment 7256

1). Elastic strain: chuyển vị tương đối khi ứng suất nằm trong giới hạn chảy.
View attachment 7257
View attachment 7259

Plastic strain: chuyển vị tương đối khi ứng suất vượt quá giới hạn chảy.
View attachment 7260

total mechanical strain
View attachment 7261

2). Thưa bác, là do sự thay đổi của stress-strain curve ạ.
View attachment 7262
  • Trên thực tế khi bị kéo với lực tác dụng lớn, ứng suất trên chi tiết vượt quá giới hạn chảy của vật liệu khi đó tiết diện mặt cắt giảm đi do bị kéo dãn khiến cho strain tăng lên rất nhiều. Cháu trả lời như vậy không biết có đúng không ạ?
Tổng khối lượng (dry) của tank ko water là bao nhiêu kg rồi ?
... strain ?? ...
1) Material nonlinear (elasto plastic) cho ket qua strain gom 3 phan.
EPEL Component elastic strain
EPPL Component plastic strain
EPTO Component total mechanical strain (EPEL + EPPL ).
1597380877816.png

xem them
https://en.wikipedia.org/wiki/Work_hardening
https://abaqus-docs.mit.edu/2017/English/SIMACAEGSARefMap/simagsa-c-matdefining.htm
 

Đặt mua Tài liệu Thiết kế & Phát triển sản phẩm với giá ưu đãi

Last edited:
Lượt thích: PdP

umy

Well-Known Member
Cháu xin cập nhật kết quả ạ.
C)
- Buckling trên tấp đáy.
Áp lực nước lên một tấm đáy:
View attachment 7263

Kết quả:
View attachment 7265
View attachment 7266

- tại vị trí các thanh giằng
View attachment 7267
View attachment 7268
View attachment 7269
Buckling. ??
a) Load Multiplier = 7.2793 (Buck-factor) > 2,1 (He so an toan DIN4114) >ok cho Plate buckling
b) Load Multiplier = -1,5715 !! Minus - !! toan so cho cac thanh giang chi luc keo (Tesion Force ),>> ko co buckling

Tu hoc, Xem them
USA - Buckling Concepts
http://www.bgstructuralengineering.com/BGSCM13/BGSCM006/BGSCM00603.htm

Europe -Plate Girder Design - Special Topics
http://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/pmoze/ESDEP/master/wg08/l0430.htm
http://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/pmoze/esdep/master/wg08/l0100.htm
 
Last edited:
Lượt thích: PdP

Persious

Active Member
Ban Quản trị
Chào bác Umy, chào anh Silhouette, cháu (em) cũng đã theo dõi Topic này một thời gian, và có trao đổi thêm vài ý kiến với bạn PdP. Tuy nhiên, đây chỉ là ý kiến cá nhân và sự hạn chế về thực tế, nên mọi ý kiến góp ý (OK or NG) về vấn đề cháu (em) xin ghi nhận, học hỏi.

Về tổng quan về mô hình: thì bạn PdP đã chạy thử mô phỏng mô hình tổng thể (global), kết quả như hình đã đăng lên. Nhưng vấn đề là không có số liệu, hay mẫu chuẩn để làm benchmark, comparison,... chứ chưa nói đến việc kết quả mô phỏng là đúng hay sai, để sau đó tiến hành Optimization.



Để giải quyết vấn đề đó, thì cháu (em) đã nghĩ ra 1 cách là đơn giản hóa mô hình tổng thể, hay là tách các chi tiết trong kết cấu bể chứa thành các mô hình đơn giản hơn, và đặt tải trọng tương đương phù hợp (theo kiểu free-body diagram trong các vấn đề liên quan đến Engineering Mechanics). Như vậy, thì có thể dễ dàng kiểm chứng các mô hình đơn giản hơn, nếu nhiều sub-model như vậy có kết quả mô phỏng đúng, và có sự tương quan với mô hình "global" (mô hình kết cấu bể chứa) , thì càng có cơ sở để đánh giá tính đúng đắn về kết quả của mô hình "global".

Case 1: Tấm ở vị trí đáy bể
1600068435906.png

Xét tới 1 tấm ở dưới đáy bể, thì áp lực nước tác dụng lên sẽ lớn nhất, và bị ràng buộc cố định bởi 1 khung đỡ tấm (panel) như hình sau:
1600067338951.png
Kết quả tính toán sẽ như sau:
1600067468082.png

1600067537648.png

- Từ kết quả biến dạng, thì thấy biến dạng theo hướng ngược với Z direction là khá thấp 0.00134 m.
- Từ kết quả ứng suất cho thấy, mặc dù Maximum Value = 210 MPa > Yield Strength = 205 MPa, theo Von-Mises criteria thì mô hình --> failure tại những vị trí đó, nhưng thực ra đó chỉ là 1 số FEA errors (hay điểm kỳ dị - singularity point) thường hay xuất hiện, và kết quả tổng thể chung vẫn ở mức chấp nhận được (nhỏ hơn Yield Strength). Và ứng suất tập trung ở các vùng chuyển tiếp giữa bề mặt phẳng và bề mặt cong.
Do đó, mô hình này có thể chấp nhận được về mặt mô phỏng và lý thuyết.
1600067783639.png

1600067829910.png


Note: Case 2, 3, 4 cháu (em) xin trình bày sau.
 
Last edited:

Persious

Active Member
Ban Quản trị
Case 2: các tấm (panel) ở vị trí thành của kết cấu
1600142827966.png

Khi đó, áp lực nước (Hydrostatic Pressure) tác dụng lên thành bể ở cả 4 mặt bên là như nhau. Nên chỉ xét ở 1 bên của kết cấu như sau, và áp lực nước lúc này được phân bố theo chiều cao của thành bể, và hướng vào phía mặt lõm của các tấm Inox (được làm bằng Stainless Steel) như sau:
1600142879444.png


Các tấm inox được hàn lại với nhau tại các mặt chung, đồng thời được giữ cố định ở những vị trí đặc biệt. Những vị trí này sau đây sẽ được fixed cố định tại đó ( những điểm có màu đỏ), nhưng phải là cố định các đường giao chung thay vì điểm (lý do cố định: do được giữ bởi thanh giằng ngang ở những điểm đó).
1600143052873.png

Ngoài ra, còn phải cố định 4 cạnh của mặt bên kết cấu theo 2 loại như sau:
- Có 3 cạnh - đại diện cho vị trí tiếp xúc giữa 2 mặt bên liền kề và mặt đáy của kết cấu bồn chứa, và các mặt này được hàn cố định với nhau --> Đặt các điều kiện fixed support lên 3 cạnh này.
1600143166634.png

- 1 cạnh còn lại thì chỉ có thể đặt không cho chuyển vị theo các phương yz (được cố định bởi 2 cạnh liền kề), còn phương x để Free - do "có thể" bị biến dạng uốn bởi áp lực nước.
1600143213029.png

Sau khi chạy mô phỏng, thì mô hình sẽ đạt được như sau:
1600143262017.png

1600143317238.png

Ứng suất lớn nhất Von Mises cũng khá nhỏ = 29326 Pa khoảng 0.29 MPa nhỏ hơn Yield Strength = 205 MPa rất nhiều. Nên về tổng thể, mô hình này "thừa khả năng" có thể đạt được độ an toàn cần thiết. Ngoài ra, cần lưu ý ở những vị trí tập trung ứng suất là những nơi giao nhau giữa các tấm - đó cũng là những vị trí cần phải xem xét thêm.

1600143399870.png

1600143453780.png

Xem xét kết quả biến dạng theo hướng tác dụng của áp lực nước, như dự tính thì các vị trí ràng buộc (fixed) đã có tác dụng làm giảm vùng biến dạng ở các vị trí gần đáy bồn chứa nước (chỗ mà áp suất thủy tĩnh đạt giá trị lớn nhất). Và xem xét ở các vị trí tiếp xúc giữa các mặt, có thể đặt thêm chỉa nối với thanh gằng, để giảm sự biến dạng gây ra bởi áp lực nước (hydrostatic pressure) lên các tấm inox.
Nhận xét thêm: Mô hình này là gần như tương tự với các tấm inox có chiều dày 2 mm với 2.5 mm, nên có thể chọn độ dày mỏng hơn cho các tấm inox được lắp ghép tại vị trí này để tiết kiệm vật liệu nhưng vẫn đảm bảo được độ bền, và cũng có thể hạn chế thêm những thanh chéo không quá cần thiết. Đây là trong trường hợp: kết cấu bồn chứa chất lỏng là nước (ρ = 1000 kg/m^3) , nếu là chất lỏng khác (ρ lớn hơn) thì sẽ phải cần xem xét lại.

P/s: Còn 1 trường hợp nữa, cháu (em) đang suy nghĩ thêm, mọi người cứ xem và cho ý kiến khách quan nhất ạ, good or bad - cháu (em) đều xin lắng nghe và tiếp nhận ạ! Đây cũng chỉ là mô hình được dựng theo lý thuyết và ý kiến cá nhân, không thể tránh khỏi sai sót về mặt thi công hay thực tiễn kỹ thuật, mong mọi người thông cảm! Xin cảm ơn!
 
Last edited:

silhouette

Active Member
Tham gia với @Persious một chút:

- Khi đó, áp lực nước (Hydrostatic Pressure) tác dụng lên thành bể ở cả 4 mặt bên là như nhau. Nên chỉ xét ở 1 bên đối với vách có chiều dài lớn hơn.

- Việc fix 3 cạnh xung quanh và để free 1 cạnh trên cùng thì vách sẽ strong hơn nhiều, nên cần so sánh với trường hợp không fix (2 cạnh bên) xem sự khác biệt có quá lớn không, nếu quá lớn thì cần đánh giá lại vì giả định lúc này có vẻ không gần với thực tế sẽ chế tạo.
=> Xét một section ở giữa vách đứng và so sánh đơn giản 2 trường hợp: simple support và fix support 2 đầu, deflection giá trị chênh nhau xấp xỉ 4 lần và bending stress tại center chênh nhau 2 lần:



1600145210054.png

Bending stress at center: σb = (W.L)/(8.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(192.E.I)



1600145220180.png

Bending stress at center: σb = (W.L)/(4.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(48.E.I)

* Nếu máy khỏe có thể lấy 1/4 bể để simulation được thì chắc ok hơn :):)
Anyway, chỉ là ý kiến tham khảo, @Persious tiếp tục nốt các case 3 và 4 nhé.

Kiểm nghiệm mô hình bể cá cảnh:

1600157552060.png

1600157584729.png

1600157607075.png

1600157633579.png

1600157650249.png

1600157669274.png

1600157689650.png

1600157710648.png


Như vậy deflection lớn nhất ở giữa vách đứng và stress lớn nhất ở cạnh giao nhau (cũng ở giữa) giữa vách đứng và vách ngang, trong case simple này. Lấy đó làm cơ sở đánh giá thêm. Nên bố trí gân tăng cứng flat bar (tối thiểu 30x5) quanh viền trên của bể, đôi khi phải hình dung như đang làm bằng vật liệu khác như nhựa để nhìn vào cảm quan có ok và logic không đã, rồi mới tính đến chuyện phân tích tăng giảm+++ chứ lệ thuộc cả vào phần mềm thì cũng hơi căng...

Link: https://www.cati.com/blog/2018/05/solidwoks-simulation-nonuniform-force-pressure-loading/
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
Case 2: các tấm (panel) ở vị trí thành của kết cấu
View attachment 7354
Khi đó, áp lực nước (Hydrostatic Pressure) tác dụng lên thành bể ở cả 4 mặt bên là như nhau. Nên chỉ xét ở 1 bên của kết cấu như sau, và áp lực nước lúc này được phân bố theo chiều cao của thành bể, và hướng vào phía mặt lõm của các tấm Inox (được làm bằng Stainless Steel) như sau:
View attachment 7355

Các tấm inox được hàn lại với nhau tại các mặt chung, đồng thời được giữ cố định ở những vị trí đặc biệt. Những vị trí này sau đây sẽ được fixed cố định tại đó ( những điểm có màu đỏ), nhưng phải là cố định các đường giao chung thay vì điểm (lý do cố định: do được giữ bởi thanh giằng ngang ở những điểm đó).
View attachment 7356
Ngoài ra, còn phải cố định 4 cạnh của mặt bên kết cấu theo 2 loại như sau:
- Có 3 cạnh - đại diện cho vị trí tiếp xúc giữa 2 mặt bên liền kề và mặt đáy của kết cấu bồn chứa, và các mặt này được hàn cố định với nhau --> Đặt các điều kiện fixed support lên 3 cạnh này.
View attachment 7357
- 1 cạnh còn lại thì chỉ có thể đặt không cho chuyển vị theo các phương yz (được cố định bởi 2 cạnh liền kề), còn phương x để Free - do "có thể" bị biến dạng uốn bởi áp lực nước.
View attachment 7358
Sau khi chạy mô phỏng, thì mô hình sẽ đạt được như sau:
View attachment 7359
View attachment 7360
Ứng suất lớn nhất Von Mises cũng khá nhỏ = 29326 Pa khoảng 0.29 MPa nhỏ hơn Yield Strength = 205 MPa rất nhiều. Nên về tổng thể, mô hình này "thừa khả năng" có thể đạt được độ an toàn cần thiết. Ngoài ra, cần lưu ý ở những vị trí tập trung ứng suất là những nơi giao nhau giữa các tấm - đó cũng là những vị trí cần phải xem xét thêm.

View attachment 7361
View attachment 7362
Xem xét kết quả biến dạng theo hướng tác dụng của áp lực nước, như dự tính thì các vị trí ràng buộc (fixed) đã có tác dụng làm giảm vùng biến dạng ở các vị trí gần đáy bồn chứa nước (chỗ mà áp suất thủy tĩnh đạt giá trị lớn nhất). Và xem xét ở các vị trí tiếp xúc giữa các mặt, có thể đặt thêm chỉa nối với thanh gằng, để giảm sự biến dạng gây ra bởi áp lực nước (hydrostatic pressure) lên các tấm inox.
Nhận xét thêm: Mô hình này là gần như tương tự với các tấm inox có chiều dày 2 mm với 2.5 mm, nên có thể chọn độ dày mỏng hơn cho các tấm inox được lắp ghép tại vị trí này để tiết kiệm vật liệu nhưng vẫn đảm bảo được độ bền, và cũng có thể hạn chế thêm những thanh chéo không quá cần thiết. Đây là trong trường hợp: kết cấu bồn chứa chất lỏng là nước (ρ = 1000 kg/m^3) , nếu là chất lỏng khác (ρ lớn hơn) thì sẽ phải cần xem xét lại.

P/s: Còn 1 trường hợp nữa, cháu (em) đang suy nghĩ thêm, mọi người cứ xem và cho ý kiến khách quan nhất ạ, good or bad - cháu (em) đều xin lắng nghe và tiếp nhận ạ! Đây cũng chỉ là mô hình được dựng theo lý thuyết và ý kiến cá nhân, không thể tránh khỏi sai sót về mặt thi công hay thực tiễn kỹ thuật, mong mọi người thông cảm! Xin cảm ơn!

1) Ứng suất lớn nhất Von Mises cũng khá nhỏ = 29326 Pa khoảng 0.29 MPa >
>Cau Persious Xem lai Units ! co the sai don vi

2) Thông số của vật liệu SUS304
1600156068160.png

Khi tinh material nonlinear >>
nen gioi han plastic strain < 5% Elongation at Break 70 %= khoang 3% = 0,03


so sanh SUS304 >> co nhieu khac biet >> nen cho biet nguon !!

2a) https://meslab.org/threads/sus-304-co-nhiem-tu-khong-va-cach-khu-tu.59518/
https://meslab.org/threads/sus-304-co-nhiem-tu-khong-va-cach-khu-tu.59518/#lg=attachment5333&slide=0

1600155425988.png


2b) AISI Type 304 Stainless Steel

xem them
http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A

Physical PropertiesMetricEnglishComments

Mechanical Properties
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
Xin loi! may hu, ko go dau duoc.
Phan thuong cho cac member gioi (Persious, silhouette and PdP ...) co quan ta that su den van de

... cho TL ..

1) Pressure Vessel Design: The Direct Route (Advances in Structural Integrity)
Josef L Zeman Franz Rauscher Sebastian Schindler

https://b-ok.cc/book/1268869/7abf92?dsource=recommend

Elsevier Science 2006 , 320 Pages, Ansys APDL codes
1600231782764.jpeg


2) Guidebook for the Design of ASME Section VIII, Pressure Vessels
Farr, James R., Jawad, Maan H ASME Press 2010, 344 Pages

https://b-ok.cc/book/2923330/11b271?dsource=recommend
1600232231694.jpeg


...

Trong lúc chờ đợi, tìm kiếm lượm lặt thêm chút thông tin đọc tham khảo từ nhiều năm về trước (2002):

https://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=39705
umy- tips (kinh nghiem thuc tien)
1- PdP Water tank don gian, chiu ap suat nuoc nho > thiet ke, kiem dinh theo EC3, AISC : Plate and Shell ! TC KC thep >> ok

2- Pressure Vessel (ap suat lon) > co the thiet ke, kiem dinh theo ASME (USA), AD2000 (Germany) ,EN13445 (europa) dung trong Nuclear, Chemicals, Gaz and Petroleum .. >> can kien thuc, noi luc cao, de ko "tau hoa nhap ma" !!
 
Last edited:

Persious

Active Member
Ban Quản trị
1) Ứng suất lớn nhất Von Mises cũng khá nhỏ = 29326 Pa khoảng 0.29 MPa >
>Cau Persious Xem lai Units ! co the sai don vi

2) Thông số của vật liệu SUS304
View attachment 7367

Khi tinh material nonlinear >>
nen gioi han plastic strain < 5% Elongation at Break 70 %= khoang 3% = 0,03


so sanh SUS304 >> co nhieu khac biet >> nen cho biet nguon !!

2a) https://meslab.org/threads/sus-304-co-nhiem-tu-khong-va-cach-khu-tu.59518/
https://meslab.org/threads/sus-304-co-nhiem-tu-khong-va-cach-khu-tu.59518/#lg=attachment5333&slide=0

View attachment 7365

2b) AISI Type 304 Stainless Steel

xem them
http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A

Physical PropertiesMetricEnglishComments

Mechanical Properties
Hi bác Umy, cháu đã xem xét lại kết quả ạ. Do sự bất cẩn của cháu khi đi thiết lập và chuyển đổi đơn vị mm và m theo hệ SI khiến cho kết quả có sự hiểu nhầm và ngộ nhận đáng trách. Cháu đã chỉnh lại và thêm vào các đặc tính về vật liệu như bác nói. Kết quả bổ sung như sau:
1600306944362.png


- Ứng suất tương đương Von-Mises:
1600306201404.png
- Kết quả khi so sánh với 1 tấm inox ở vị trí gần bề mặt đáy bồn chứa:
1600306487175.png

1600306509136.png


- Kết quả biến dạng theo phương vuông góc với bề mặt các tấm inox:
1600306623326.png

1600306661884.png

- Sau khi thay đổi tính toán và có sự so sánh tương đương giữa 2 mô hình thì cháu khá chắc chắn với kết quả mình đạt được
P/s: Nếu có góp ý hay nhận xét gì về kết quả bác cứ nhắc nhở cho cháu thêm ạ. Mô hình trên cháu cũng chưa được đi xem thực tế bao giờ, nên không thực sự rõ biến dạng của mô hình bị vượt qua "elastic range" hay không?
 
Lượt thích: umy

Persious

Active Member
Ban Quản trị
Tham gia với @Persious một chút:

- Khi đó, áp lực nước (Hydrostatic Pressure) tác dụng lên thành bể ở cả 4 mặt bên là như nhau. Nên chỉ xét ở 1 bên đối với vách có chiều dài lớn hơn.

- Việc fix 3 cạnh xung quanh và để free 1 cạnh trên cùng thì vách sẽ strong hơn nhiều, nên cần so sánh với trường hợp không fix (2 cạnh bên) xem sự khác biệt có quá lớn không, nếu quá lớn thì cần đánh giá lại vì giả định lúc này có vẻ không gần với thực tế sẽ chế tạo.
=> Xét một section ở giữa vách đứng và so sánh đơn giản 2 trường hợp: simple support và fix support 2 đầu, deflection giá trị chênh nhau xấp xỉ 4 lần và bending stress tại center chênh nhau 2 lần:



View attachment 7363
Bending stress at center: σb = (W.L)/(8.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(192.E.I)



View attachment 7364
Bending stress at center: σb = (W.L)/(4.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(48.E.I)

* Nếu máy khỏe có thể lấy 1/4 bể để simulation được thì chắc ok hơn :):)
Anyway, chỉ là ý kiến tham khảo, @Persious tiếp tục nốt các case 3 và 4 nhé.

Kiểm nghiệm mô hình bể cá cảnh:

View attachment 7368
View attachment 7369
View attachment 7370
View attachment 7371
View attachment 7372
View attachment 7373
View attachment 7374
View attachment 7375

Như vậy deflection lớn nhất ở giữa vách đứng và stress lớn nhất ở cạnh giao nhau (cũng ở giữa) giữa vách đứng và vách ngang, trong case simple này. Lấy đó làm cơ sở đánh giá thêm. Nên bố trí gân tăng cứng flat bar (tối thiểu 30x5) quanh viền trên của bể, đôi khi phải hình dung như đang làm bằng vật liệu khác như nhựa để nhìn vào cảm quan có ok và logic không đã, rồi mới tính đến chuyện phân tích tăng giảm+++ chứ lệ thuộc cả vào phần mềm thì cũng hơi căng...

Link: https://www.cati.com/blog/2018/05/solidwoks-simulation-nonuniform-force-pressure-loading/
Cảm ơn anh silhouette vì đã cho đôi lời góp ý bổ ích!
- Đầu tiên, là về vấn đề chọn mô hình khảo sát thì do kết cấu các mặt bên của bồn chứa là giống nhau 5x3 = 15 panel, nên chọn mặt nào để khảo sát và tính toán thì cũng như nhau và do áp lực nước cũng ảnh hưởng tới các mặt bên là như nhau.
- Và thứ hai là về vấn đề, tính toán và mô phỏng, thực ra thì em cũng chẳng có kinh nghiệm thực tế thì nhiều (kinh nghiệm tưởng tượng kết cấu thì có đôi chút) nên dựa theo phỏng đoán của kết quả và lý thuyết để đánh giá tính chính xác và hợp lý của kết quả mô phỏng chứ cũng không hẳn là em chỉ dựa vào phần mềm 100%. Và thực tế thì em cũng phải chạy tầm chục lần (có vẻ hơi ít 1 chút), thay đổi liên tục về điều kiện biên để cho gần đúng với điều kiện thi công, lắp ghép bồn chứa thực tế để ra được những kết quả đó. Ngoài ra, còn dựa vào các vị trí tập trung ứng suất lớn (chỗ chuyển tiếp bề mặt cong - phẳng), dự đoán vị trí nào sẽ bị võng nhiều nhất để đối chiếu với mô hình tổng thể.
+ Thay đổi điều kiện biên: (fixed chuyển vị tịnh tiến các bề mặt này - tưởng tượng chúng được giữ chắc chắc bởi thanh giằng và các đầu chỉa)
1600308317608.png

1600308521529.png

+ Chỗ này thay cho vị trí giao nhau giữa các panel như lần trước.
- Và cuối cùng là chỗ tối ưu như anh nói, đúng là phải xem phân bố chịu tải OK thế nào thì mới nói đến vấn đề tăng giảm vật liệu (em đồng ý với anh). Nhưng đây mới chỉ là một số bài tính toán sơ bộ, nên em cũng chưa mạo muội gì nhiều tới vấn đề đó, chỉ dám thay đổi 1 thông số cho phép của vật liệu. Đó là chạy mô phỏng cho các case trên với các "độ dày " khác nhau, khi kết quả bài toán hay xu hướng tập trung ứng suất, biến dạng hợp lý theo dự đoán của cá nhân. Còn vấn đề quyết định tối ưu chỗ nào hay có định chọn cách tối ưu như vậy hay không, thì em chưa dám đề cập tới và chưa dám nói thêm (cái này em nói thêm chút) - và vì những case này em học là chính, lấy chút kinh nghiệm xử lý problems thôi, chứ thực tế ra sao thì chưa dám chắc ạ.
P/s: Nếu có gì không vừa ý hay không đúng thì cứ phản hồi lại cho em biết ạ, vì em còn trẻ (mới 23 "tuổi ranh" :D ) nên khó mà tránh được "cái ngông" của bản thân khi trình bày một vấn đề như thế này. Xin cảm ơn anh đã góp ý ạ!
 
Last edited:

silhouette

Active Member
Cảm ơn anh silhouette vì đã cho đôi lời góp ý bổ ích!
- Đầu tiên, là về vấn đề chọn mô hình khảo sát thì do kết cấu các mặt bên của bồn chứa là giống nhau 5x3 = 15 panel, nên chọn mặt nào để khảo sát và tính toán thì cũng như nhau và do áp lực nước cũng ảnh hưởng tới các mặt bên là như nhau.
- Và thứ hai là về vấn đề, tính toán và mô phỏng, thực ra thì em cũng chẳng có kinh nghiệm thực tế thì nhiều (kinh nghiệm tưởng tượng kết cấu thì có đôi chút) nên dựa theo phỏng đoán của kết quả và lý thuyết để đánh giá tính chính xác và hợp lý của kết quả mô phỏng chứ cũng không hẳn là em chỉ dựa vào phần mềm 100%. Và thực tế thì em cũng phải chạy tầm chục lần (có vẻ hơi ít 1 chút), thay đổi liên tục về điều kiện biên để cho gần đúng với điều kiện thi công, lắp ghép bồn chứa thực tế để ra được nhưng kết quả đó. Ngoài ra, còn dựa vào các vị trí tập trung ứng suất lớn (chỗ chuyển tiếp bề mặt cong - phẳng), dự đoán vị trí nào sẽ bị võng nhiều nhất để đối chiếu với mô hình tổng thể.
+ Thay đổi điều kiện biên: (fixed chuyển vị tịnh tiến các bề mặt này - tưởng tượng chúng được giữ chắc chắc bởi thanh giằng và các đầu chỉa)
View attachment 7389
View attachment 7390
+ Chỗ này thay cho vị trí giao nhau giữa các panel như lần trước.
- Và cuối cùng là chỗ tối ưu như anh nói, đúng là phải xem phân bố chịu tải OK thế nào thì mới nói đến vấn đề tăng giảm vật liệu (em đồng ý với anh). Nhưng đây mới chỉ là một số bài tính toán sơ bộ, nên em cũng chưa mạo muội gì nhiều tới vấn đề đó, chỉ dám thay đổi 1 thông số cho phép của vật liệu. Đó là chạy mô phỏng cho các case trên với các độ dày khác nhau, khi kết quả bài toán hay xu hướng tập trung ứng suất, biến dạng hợp lý theo dự đoán của cá nhân. Còn vấn đề quyết định tối ưu chỗ nào hay có định chọn cách tối ưu như vậy hay không, thì em chưa dám đề cập tới và chưa dám nói thêm (cái này em nói thêm chút) - và vì những case này em học là chính, lấy chút kinh nghiệm xử lý problems thôi, chứ thực tế ra sao thì chưa dám chắc ạ.
P/s: Nếu có gì không vừa ý hay không đúng thì cứ phản hồi lại cho em biết ạ, vì em còn trẻ (mới 23 "tuổi ranh" :D ) nên khó mà tránh được "cái ngông" của bản thân khi trình bày một vấn đề như thế này. Xin cảm ơn anh đã góp ý ạ!
Chào @Persious, chúc ngày mới tốt lành!
Diễn đàn để giao lưu học hỏi nên mình cũng đang vào đây để học hỏi đó mà, nên đúng sai là chuyện quá bình thường. Còn trẻ càng phản biện càng tốt, mau lên level.

Về chỗ cạnh dài cạnh ngắn, mình thấy trên mô hình isometric một bên 4 một bên 6 panels mà nhỉ, lúc phân tích lại là 5 nên hơi confuse, giờ nhìn lại thấy mô hình 5 panels rồi:

1600316655937.png

1600318040619.png


Theo topic thiết kế ngược mà anh @Nova có viết, vận dụng luôn cho mau :) => Những cây angle bar của mình nhìn khá mong manh so với thực tế họ đã làm, trong khi cũng cùng kiểu dáng grade thép. Tại sao có sự khác biệt nhiều vậy nhỉ?

1600318172820.png


Và panel hiện tại của mình đang thickness và dài rộng nhiêu rồi, để so sánh với table của họ thử..

1600318347364.png
 

Persious

Active Member
Ban Quản trị
Chào @Persious, chúc ngày mới tốt lành!
Diễn đàn để giao lưu học hỏi nên mình cũng đang vào đây để học hỏi đó mà, nên đúng sai là chuyện quá bình thường. Còn trẻ càng phản biện càng tốt, mau lên level.

Về chỗ cạnh dài cạnh ngắn, mình thấy trên mô hình isometric một bên 4 một bên 6 panels mà nhỉ, lúc phân tích lại là 5 nên hơi confuse, giờ nhìn lại thấy mô hình 5 panels rồi:

View attachment 7391
View attachment 7392

Theo topic thiết kế ngược mà anh @Nova có viết, vận dụng luôn cho mau :) => Những cây angle bar của mình nhìn khá mong manh so với thực tế họ đã làm, trong khi cũng cùng kiểu dáng grade thép. Tại sao có sự khác biệt nhiều vậy nhỉ?

View attachment 7394

Và panel hiện tại của mình đang thickness và dài rộng nhiêu rồi, để so sánh với table của họ thử..

View attachment 7395
Hi anh Silhouette!
Mô hình của bạn PdP đã chuyển sang 5x5 panel rồi anh ạ. Em chỉ thực hiện lại theo mô hình mới của bạn ấy thôi. Còn ảnh em chỉ lấy tham khảo, để chỉ rõ vị trí, còn chỗ 6x4 thì em không để ý nên dẫn tới việc anh confuse:D Nên em xác nhận luôn với anh và mọi người là đang thực hiện mô hình 5x5 panel ở các mặt bồn nhé!
Còn về việc mấy thanh giằng hay angle bar em đang cố gắng tính nốt vài chỗ để đưa nốt vào case 3, em sẽ cố gắng hoàn thiện sớm để đưa lên cho mọi người! Còn case 4 thì không có đâu... do em lỡ tay gõ bừa :D. Nếu có thì có thể là so sánh mô hình tổng thể với mô hình từ các case kia để có cơ sở đánh giá thêm mô hình tổng thể ạ!
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
...
P/s: Nếu có góp ý hay nhận xét gì về kết quả bác cứ nhắc nhở cho cháu thêm ạ. Mô hình trên cháu cũng chưa được đi xem thực tế bao giờ, nên không thực sự rõ biến dạng của mô hình bị vượt qua "elastic range" hay không?
!! Tai sao cac bai viet trong meslab ko con danh so nua ?, kho trich dan qua !!
1- tinh elastic >> nghiem bai nhu anh f06 ghi trang 1 trong topic nay.

2- tinh elastoplastic: vượt qua "elastic range"

Khi tinh material nonlinear >>
nen gioi han plastic strain < 5% Elongation at Break of SUS304:70 %= khoang 3% = 0,03

Thiết kế khung thép chịu lực

https://meslab.org/threads/thiet-ke-khung-thep-chiu-luc.60273/page-4#post-248297

umy/structural (ketcau.com) Xem trang 4
1/ Cho phép strain 5% trong plastic design:
- IS cho phép phân tích biến dạng 5% với plastic design, điều này được trích dẫn ở BS EN 1993-1-5: 2006, clause C.8 như sau:
 
Last edited:
Author
Tham gia với @Persious một chút:

- Khi đó, áp lực nước (Hydrostatic Pressure) tác dụng lên thành bể ở cả 4 mặt bên là như nhau. Nên chỉ xét ở 1 bên đối với vách có chiều dài lớn hơn.

- Việc fix 3 cạnh xung quanh và để free 1 cạnh trên cùng thì vách sẽ strong hơn nhiều, nên cần so sánh với trường hợp không fix (2 cạnh bên) xem sự khác biệt có quá lớn không, nếu quá lớn thì cần đánh giá lại vì giả định lúc này có vẻ không gần với thực tế sẽ chế tạo.
=> Xét một section ở giữa vách đứng và so sánh đơn giản 2 trường hợp: simple support và fix support 2 đầu, deflection giá trị chênh nhau xấp xỉ 4 lần và bending stress tại center chênh nhau 2 lần:



View attachment 7363
Bending stress at center: σb = (W.L)/(8.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(192.E.I)



View attachment 7364
Bending stress at center: σb = (W.L)/(4.Z)
Deflection at center: ΔƖ = (W.L³)/(48.E.I)

* Nếu máy khỏe có thể lấy 1/4 bể để simulation được thì chắc ok hơn :):)
Anyway, chỉ là ý kiến tham khảo, @Persious tiếp tục nốt các case 3 và 4 nhé.

Kiểm nghiệm mô hình bể cá cảnh:

View attachment 7368
View attachment 7369
View attachment 7370
View attachment 7371
View attachment 7372
View attachment 7373
View attachment 7374
View attachment 7375

Như vậy deflection lớn nhất ở giữa vách đứng và stress lớn nhất ở cạnh giao nhau (cũng ở giữa) giữa vách đứng và vách ngang, trong case simple này. Lấy đó làm cơ sở đánh giá thêm. Nên bố trí gân tăng cứng flat bar (tối thiểu 30x5) quanh viền trên của bể, đôi khi phải hình dung như đang làm bằng vật liệu khác như nhựa để nhìn vào cảm quan có ok và logic không đã, rồi mới tính đến chuyện phân tích tăng giảm+++ chứ lệ thuộc cả vào phần mềm thì cũng hơi căng...

Link: https://www.cati.com/blog/2018/05/solidwoks-simulation-nonuniform-force-pressure-loading/
Chào bác và anh ạ, chúc bác và anh luôn mạnh khỏe.
1. Thực ra mô hình tính toán tổng thể có các tấm nắp và em đã hide nó đi để hiển thị kết cấu bên trong ạ, em chỉ fix cạnh dưới cùng và 3 cạnh của tấm vách được ràng buộc với các vách khác. Theo nhận định của em là cách làm này sát với thực tế, không biết có đúng không :v
1600676161857.png


2. Và kích thước của kết cấu như sau ạ:
1600676468781.png

- Các thanh giằng bên trong ban đầu chỉ dùng thanh chữ V 25x25x2mm. Em đã tăng độ dày của lớp thanh giằng đáy lên 3mm thay vì 2mm.

- Và kết quả direc stress max là 132MPa và Bending stress là 161MPa. Em không biết là trong thực tế có thể bỏ qua bending trên thanh giằng hay không ?
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
Chào bác và anh ạ, chúc bác và anh luôn mạnh khỏe.
1. Thực ra mô hình tính toán tổng thể có các tấm nắp và em đã hide nó đi để hiển thị kết cấu bên trong ạ, em chỉ fix cạnh dưới cùng và 3 cạnh của tấm vách được ràng buộc với các vách khác. Theo nhận định của em là cách làm này sát với thực tế, không biết có đúng không :v
View attachment 7413

2. Và kích thước của kết cấu như sau ạ:
View attachment 7414
- Các thanh giằng bên trong ban đầu chỉ dùng thanh chữ V 25x25x2mm. Em đã tăng độ dày của lớp thanh giằng đáy lên 3mm thay vì 2mm.

- Và kết quả direc stress max là 132MPa và Bending stress là 161MPa. Em không biết là trong thực tế có thể bỏ qua bending trên thanh giằng hay không ?
1- mô hình tổng thể (global), kết quả sát với thực tế >> đúng ok

2 - Các thanh giằng bên trong >> tuy theo lien ket nut la khop ( han it lai, bat bu long, vit ren, dung Pad eye ...) >> chi con la Truss links8 link10 = lo xo >>trong thực tế có thể bỏ qua bending , chi tinh Force N:tension


.
 
Last edited:
Author
1- mô hình tổng thể (global), kết quả sát với thực tế >> đúng ok

2 - Các thanh giằng bên trong >> tuy theo lien ket nut la khop ( han it lai, bat bu long, vit ren, dung Pad eye ...) >> chi con la Truss links8 link10 = lo xo >>trong thực tế có thể bỏ qua bending , chi tinh Force N:tension


.
cháu cảm ơn bác đã cho cháu nhận xét ạ
 

umy

Well-Known Member
@ Persious, PdP, Chuongsds , Sihouette …

Trường hợp mô hình tổng thể (global) quá phức tạp >> Nên bóc tách ra làm các case cho nhiều: sub-model mô hình cujc bộ, dể phân tích !!
Một thí dụ thực tiển: Bể (bình, bàu) lọc khí thãi , đã thực hiện:


Hinh 1: stress analysis nóc trên: Submodel



Hinh 2: lấp ráp



Hinh 3: toàn bộ system global
 

Attachments

Last edited:

umy

Well-Known Member
Theo PdP nếu mình thêm các chỉa vào thì sẽ lợi hơn, vậy sao commercial tank không ai gắn chỉa trong khi đều chung một principal concept?

View attachment 7044
View attachment 7045

Không thấy PdP trả lời thôi tiếp tục google tiếp và...may quá cuối cùng cũng tìm được 1 cái, có cả clip hướng dẫn quy trình thi công:

View attachment 7046
View attachment 7047


Vậy do mình tìm hiểu chưa kỹ rồi, thành thật sorry :)

TECHNICAL DATA

●SURFACE DESIGN

Rounded shape

●MATERIAL

1.Food grade SS 304/2B

2.Food grade SS 316

●SIZE & WEIGHT

1.The size of stainless steel panels are produced by standard with 1*1 m, 1*0.5 m and 0.5*0.5 m.

2. The panel thickness is depends on tank height.

3.The maximum height available is 6.5 meters (Need add C-channel external reinforcement if over 5.5 m height).

●WATER TANK HEIGHT MATCHES PANEL THICKNESS.

View attachment 7048
PdP tiếp tục hoàn thiện và thi công design của mình nhé.

@ Sihouette:
Table: *PHYSICAL PROPERTIES > cho Material gi ? Trich nguồn tư đâu ?

Thông số Standard requirement lớn thế sao ? (> SUS 304?)
 
Last edited:
Lượt thích: PdP
Top