Нужна помощь в описании оболочки

[serg_a 0]

2. Теорема Паскаля (кажется): "Давление, производимое на жидкость или газ передается по всем направления без измемения."

ничего подобного :) у поверхности воды давления вообще не будет, а дальше чем глубже, тем больше давление.

No comment.

Ну что сразу так то. Надо просто попытаться найти общий язык.

Да, давление производимое НА ЖИДКОСТЬ, передаётся во всех направлениях одинаково.

Но давление НА СТЕНКИ сосуда зависит от формы сосуда, уровня жидкости, его заполняющего.

Опять же, если мы погружаемся в воду, мы ведь ощущаем, что давление растёт?

Об этом и хотел сказать Форумный боец.

Поэтому тут просто недопонимание.

Откуда в камере давление, если её не накачивали, а просто налили воду туда?

Я может быть что-то тут недопонимаю, но когда я когда-то давно решал задачу о напряжённо-деформированном состоянии не полностью наполненного цилиндра, давление на стенки его было наибольшим у дна. Он был не замкнутый, этот сосуд.

Может это отличие от камеры решающее значение имеет?

А то тут в разделе динамики и прочности я смотрю такие специалисты по давлению собрались большие, что аж страшно

<noindex>http://festival.1september.ru/articles/213...mb_artic=213267</noindex>

Я когда тут говорил о давлении - я имел в виду гидростатическое давление, как считать которое можно увидеть, перейдя по приведённой ссылке. Форумный боец видимо о нём же.

Теперь, если я закрою сосуд этот крышкой, всё останется ведь по прежнему?

Если поверну сосуд на восемь градусов или насколько, изменится уровень жидкости с разных сторон сосуда, и соотвественно гидростатическое давление.

Если накачать камеру воздухом, то давление будет одинаковое во всей камере, это абсолютно правильно.

Но так ли уж очевидно это в случае полузаполненной водой и никак не накачиваемой камеры???

Кстати, насчёт формы сосуда я тут выше ляпнул не по делу..

От формы сосуда, в который налита жидкость, гидростатическое давление никак не зависит.

[SVB 188]

После сытного обеда сверху-вниз идёт давленье — никакого нет терпенья!

[serg_a 0]

После сытного обеда сверху-вниз идёт давленье — никакого нет терпенья!

:clap_1:

Кстати, в чём прелесть того, что от формы сосуда гидростатическое давление не зависит:

как бы стенки сосуда не деформировались, давление остаётся таким же, и зависит только от уровня жидкости

Так как рассматриваемая задача статическая, то один раз только надо определить давление и всё )

умножить p на g на h и дальше уже считать деформации стенок

А никакой другой роли для воды кроме создания гидростатического давления не просматривается вовсе.

Я вот ещё так и не понял что там за 200 тонн нагрузка кстати... откуда она берётся..

[alexwag 0]

200 тонн - это вес погруженной воду стальной трубы длиной 850 метров.

Поразмыслив над всем выше сказанным, можно сделать вывод, что напряжения в оболочке/корде не будут особо зависеть от угла поворота основания (я про небольшие углы, когда растяжение оболочки от поворота не будет значительным), потому как вес самой жидкости в оболочке пренебрежимо мал с 200-ми тоннами внешней нагрузки.

Вобщем я так и не понял, можно ли в этой задаче исключить описание воды конечными элементами или нет, я в конец запутался... Склоняюсь к ответу нет, т.к. иного адекватного описания не нашел.

[serg_a 0]

200 тонн - это вес погруженной воду стальной трубы длиной 850 метров.

4. пп.1-3. + Эти 200 тонн массы уравновешиваются только силой Архимеда (если я правильно понял задачу). А сила Архимеда определяется понятно чем. На этом этапе прямая зависимость силы Архимеда и объемом внутренней воды. Камера же в воде плавает, так (мне лень читать ваши КЭ мысли) ?

На оболочку-то эту пресловутую какая сила действует? Вопрос насчёт того, плавает ли камера в воде, был не просто так задан, alexwaq!

2 Борман: Нет, камера в воде не плавает, она установлена на платформе, которая плавает, ну да не в этом суть.

В этом суть в смысле задания нагрузки, действующей на оболочку. 200 тонн - это всего лишь вес трубы.

А нагрузка на оболочку получается в результате уравновешивания всех силовых факторов.

И только правильно приложив все эти нагрузки и сделав корректно закрепление, можно получить картину напряжённо-деформированного состояния интересующего нас объекта.

Поразмыслив над всем выше сказанным, можно сделать вывод, что напряжения в оболочке/корде не будут особо зависеть от угла поворота основания (я про небольшие углы, когда растяжение оболочки от поворота не будет значительным), потому как вес самой жидкости в оболочке пренебрежимо мал с 200-ми тоннами внешней нагрузки.

Вобщем я так и не понял, можно ли в этой задаче исключить описание воды конечными элементами или нет, я в конец запутался... Склоняюсь к ответу нет, т.к. иного адекватного описания не нашел.

При повороте сила веса трубы будет действовать всё так же вниз, а значит уже нагружение оболочки засчёт веса трубы будет нескольким другим.

Надо это всё конкретно смотреть. Прежде чем рассматривать напряжённо-деформированное состояние, определиться с расчётными случаями нагрузки так сказать Разрисовать силы все, посмотреть что чем уравновешивается. Размышления по этому поводу были здесь уже.

На этапе расчёта НДС вода уже не нужна. Она влияет каким-то образом только на нагружение, на выбор расчётного случая для определения напряжений.

[alexwag 0]

что значит не нужна для расчета НДС? У меня другого и нет. Поясните, что означает сначала она нужна, потом не нужна? Расчет надо в 2 этапа проводить? Один с водой, другой без воды? Тогда зачем без воды? Я совсем потерялся...

С нагрузками я давно определился, с граничными условиями тоже.

[Борман 2 375]

А то тут в разделе динамики и прочности я смотрю такие специалисты по давлению собрались большие, что аж страшно.

Не хватает только Бернулли, Паскаля, Торичелли.

[Борман 2 375]

К слову...

Если в этой задаче и учитывать воду, в смысле массу воды, то надо прикладывать ускорение вверх 9.81... ну или типа того и заменить силу соответствующей массой. Если считать все это c NLGEON,ON (10 градусов поворот, и большая деформация резины к этому обязывают), то использование ускорения освобождает расчетчика от необходимости выравнивать силу "на вертикаль", ибо, если я не путаю, сила задается в системе координат узла, которая поворачивается при деформации с NLGEOM.

Все это можно облегчить с одной стороны и усложнить с другой, если использовать шарнир. Это еще одна мысль, с которой я бы ложился спать.

[serg_a 0]

что значит не нужна для расчета НДС? У меня другого и нет. Поясните, что означает сначала она нужна, потом не нужна? Расчет надо в 2 этапа проводить? Один с водой, другой без воды? Тогда зачем без воды? Я совсем потерялся...

С нагрузками я давно определился, с граничными условиями тоже.

Для расчёта НДС ОБОЛОЧКИ важны нагрузки, на неё действующие, и граничные условия. Наличие воды не обязательно, хотя если хотите, то можете её рисовать. Ведь вас не интересуют напряжения в "воде", которые будут возникать в ней, если вы её просто объёмными конечными элементами будете моделировать? На самом же деле вода и вовсе несжимаемая. Какую роль деформации или перетекания воды(при правильном моделировании) будут играть при расчёте НДС оболочки? Никакую по-видимому! Так зачем эту воду рисовать и тратить на неё ресурсы?

Насчёт того, что определился со всем.

Значит всё, задача решена? Какие результаты получаются?

Если в этой задаче и учитывать воду, в смысле массу воды, то надо прикладывать ускорение вверх 9.81... ну или типа того и заменить силу соответствующей массой.

Массу или вес? Alexwaq много раз повторил, что решает статическую задачу, а потому масса то тут какую роль будет играть?

Плотность если учитывать при расчёте гидростатического давления - это да.

Надо тут с терминами быть точнее, а то alexwaq вот уже в двух своих постах сказал, что чувствует некую растерянность.

Хотя со всем вроде бы уже определился.

[Борман 2 375]

Массу или вес? Alexwaq много раз повторил, что решает статическую задачу, а потому масса то тут какую роль будет играть?

Плотность если учитывать при расчёте гидростатического давления - это да.

Надо тут с терминами быть точнее, а то alexwaq вот уже в двух своих постах сказал, что чувствует некую растерянность.

Хотя со всем вроде бы уже определился.

Вес, конечно... просто у меня привычка.

[alexwag 0]

Резюмируя все выше сказанное

1 Оболочка формируется элементом solid185. Сетка sweep

Вопрос:

Материал резина в ЭТОЙ КОНКРЕТНОЙ ЗАДАЧЕ нужно задавать

а) Нелинейно через hyperelastic неогуков

б) Линейно через модуль упругости 10-20 и коэф Пуассона в 0.499

2 Корд описывается элементом reinf265 на основе solid185. Тут вопросов нет.

3 Жидкость задается распределенным давлением внутри оболочки

Вопрос:

Уровень воды моделируется величиной этого давления?

4 Вес трубы в 200 тонн

Вопрос:

Его лучше смоделировать как

а) Создать плоскость сверху камеры, ввести контакт между плоскостью и камерой, плоскость сверу нагрузить давлением, эквивалентным 2000 кН нагрузки

б) Смоделировать плоскость, контакт, приделать посередине плоскости стержневой элемент, выполняющий роль трубы, нагрузить стержень точечной силой в 2000 кН

Изменено 12 июля 2008 пользователем alexwag

[serg_a 0]

Вопрос:

Материал резина в ЭТОЙ КОНКРЕТНОЙ ЗАДАЧЕ нужно задавать

а) Нелинейно через hyperelastic неогуков

б) Линейно через модуль упругости 10-20 и коэф Пуассона в 0.499

ИМХО, скорее а), чем б).

Вопрос:

Уровень воды моделируется величиной этого давления?

ИМХО, именно так, величиной и распределением давления(ну если уровень будет неодинаков по всей площади поверхности, то распределение будет неравномерным)

Его лучше смоделировать как

а) Создать плоскость сверху камеры, ввести контакт между плоскостью и камерой, плоскость сверу нагрузить давлением, эквивалентным 2000 кН нагрузки

б) Смоделировать плоскость, контакт, приделать посередине плоскости стержневой элемент, выполняющий роль трубы, нагрузить стержень точечной силой в 2000 кН

ИМХО, и а) и б) как-то слишком сложно...

Каковы цели введения плоскости, контакта?

Только для того, чтобы передать нагрузку от веса трубы, этого делать не стоит.

Вот явно просматривается желание сделать модель "как в жизни". В жизни же труба присоединяется к оболочке, какой-то контакт есть, да?

Но если как в жизни, то тогда и не отвлекайтесь от КОНКРЕТНОГО способа крепления трубы к оболочке. Болты там, сварка, что?

Если не хотите это всё описывать, то просто задайте распределённую нагрузку или ту же силу точечную прямо к оболочке, без всяких плоскостей и контактов, а тем более рисования трубы, которая вообще нам не нужна, поскольку интересен только её вес, а не её деформации.

Только я не понял, как вы там с силой Архимеда то разобрались? С наклоном на восемь градусов?

Так и будет ровно 200 тонн прикладывать нагрузку к оболочке в вертикальном направлении?

Кажется это будет не совсем точно.

[alexwag 0]

Да, так и буду прикладывать 200 тон вертикально, потому как труба вниз висит вертикально. На 8 градусов отклоняется поверхность, НА которой лежит оболочка.

Каким образом можно приложить нагрузку непосредственно к оболочке? Ведь площадь приложения не постоянна. Чем меньше давление в оболочке тем больше пятно контакта.

По поводу трубы, помимо напряжений в оболочке меня интересует еще и момент, создаваемый в точке А (см картинки в начала топика). Может трубу можно как-то заменить просто закреплением углов поворота в этой точке.

Что касаемо силы Архимеда. На сколько я понимаю распределение давления от воздействия этой сили будут в пределах распределения этой самой воды, что в сравнении с 200 тоннами нагрузки сверху на это распределение, то я считаю его не существенным и поэтому собираюсь ввести равномерное распределение.

По поводу отклонения основания на 8 градусов. Опять же в этом случае собираюсь ввести равномерное распределение внутреннего давления.

Передо мной НЕ стоит задача ТОЧНО определить все напряжения и моменты, создавающиеся в этой модели, а всего лишь их порядок. Поэтому рассматриваемая задача статическая. Если принять это во внимание, может все-таки можно обойтись линейной моделью, потому как что-то у меня не очень получается...: Я считаю, в качестве проверочного расчета, модельку, которая представлена на рис выше, так при линейном описании материала все вроде как нормально, хотя бы решение выдает. При нелинейном же описании не считает, выдавая ошибку о том, что нужно пошагово прикладывать нагрузку и там еще много чего, большое сообщение, если не очень большую силу, выдает: "Элемент такой-то вывернулся на изнанку". Это странно, потому как я прикладываю 15 Н к одному ноду:

f,3500,fz,-15,,, единицы измерения стандартные (кстати не подскажите, где их менять..?) деформированное при линейном описании состояние на рис.

Толщина резины 10 мм, такие деформации мне не кажутся правдоподобными. Может я не правильно описываю материал резины?

В нелинейной постановке:

TB,HYPE,1,1,2,neo !резина

TBTEMP,0

TBDATA,,8,0.02,,,,

Работает при nlgeom,on

В линейной:

!mp,ex,1,20

!mp,prxy,1,.499

[alexwag 0]

Кстати говоря, нашел интересный каталог с опианием Ansys на русском языке, может кому пригодится ftf.tsu.ru/books/Ansys/ansys_DOC/

[serg_a 0]

Не совсем ясно....

4. пп.1-3. + Эти 200 тонн массы уравновешиваются только силой Архимеда (если я правильно понял задачу). А сила Архимеда определяется понятно чем. На этом этапе прямая зависимость силы Архимеда и объемом внутренней воды. Камера же в воде плавает, так (мне лень читать ваши КЭ мысли) ?

Эти 200 тонн уравновешиваются силой Архимеда, действующей на что? На платформу, погружённую в воду и в ней плавающую?

Или на трубу, также погружённую в воду?

Как известно, на любое тело, погружённое в воду, действует сила Архимеда, на так ли?

2. Какая опора ? Ведь в рависимости он колличества воды, массы, покачиваний все меняется.

В точке B сферический шарнир, вокруг него осуществляется поворот на 8 град. В точке С приложена нагрузка 200 тонн.

Разность между силой Архимеда и силой веса трубы, приложенной в её центре масс, уравновешивается реакцией в точке С?

Что касаемо силы Архимеда. На сколько я понимаю распределение давления от воздействия этой сили будут в пределах распределения этой самой воды, что в сравнении с 200 тоннами нагрузки сверху на это распределение, то я считаю его не существенным и поэтому собираюсь ввести равномерное распределение

.

" Выталкивающая сила (называемая также архимедовой силой) равна по модулю (и противоположна по направлению) силе тяжести, действовавшей на вытесненный телом объём жидкости (газа), и приложена к центру тяжести этого объёма."

О каком распределении давления от воздействия архимедовой силы вы говорите? По какой поверхности распределение?

Архимедова сила приложена к центру тяжести объёма погруженного в воду тела (трубы, платформы??).

Каким образом можно приложить нагрузку непосредственно к оболочке? Ведь площадь приложения не постоянна. Чем меньше давление в оболочке тем больше пятно контакта.

Нагрузка то всё равно передаётся через закрепление трубы к оболочке, какое пятно контакта?

В реальности то никакой такой плоскости нет же, по которой контактирует труба с оболочкой?

Я ж говорю, она там где-то привинчена или приварена, или приклёпана.

Не к резине же её приделывают?

При нелинейном же описании не считает, выдавая ошибку о том, что нужно пошагово прикладывать нагрузку и там еще много чего, большое сообщение, если не очень большую силу, выдает: "Элемент такой-то вывернулся на изнанку". Это странно, потому как я прикладываю 15 Н к одному ноду:

f,3500,fz,-15,,, единицы измерения стандартные (кстати не подскажите, где их менять..?) деформированное при линейном описании состояние на рис.

Толщина резины 10 мм, такие деформации мне не кажутся правдоподобными. Может я не правильно описываю материал резины?

"В идеально упругих твердых телах напряжение пропорционально соответствующей деформации, развивающейся мгновенно, и независит от скорости деформации. Для них характерны большие напряжения при сравнительно небольших деформациях. В вязких жидкостях напряжение определяется скоростью деформации.

Напряжение в резинах в отличие от упругих твердых тел зависит как от величины, так и от скорости деформации, т.е. в резинах сочетаются свойства упругих тел и вязких жидкостей. Основной исходный материал в производстве резины – каучук, но механические свойства каучука и резины различаются. При бесконечно малой скорости деформации в образцах каучука напряжение должно снижаться до нуля, а в образцах резины – до некоторых значений, получивших название равновесных напряжений. Каучук при этом приближается к жидкости, а резина – к твердому упругому телу (из-за образования пространственной сетки)."

ИМХО, если хотите правильно моделировать резину, изучайте соответствующие нелинейные модели и как их задавать. Если же "как-то линейно", то ничего сказать нельзя о правдоподобности или неправдоподобности результатов.

[alexwag 0]

Причем тут труба в воде? 2000 кН это "мокрый вес" трубы, тобишь с четом всех сил Архимеда (экспериментальные данные). Меня не интересует как там вода трубу обтекает, а та вода, которая внутри оболочки...

По поводу линейной-нелинейной резины - всю нагрузку будет нести на себе корд и только корд, резина выполняет лишь роль связующего. Покажите мне конструкцию, где резина/каучук берут на себя столь значительные нагрузки. Поэтому я и говорю об упрощенном описании.

По поводу нагружения - в моих представлениях именно плоскость яляется нагужающим элементом. Да, это не практично, но я сейчас не реальную конструкцию рассматриваю, а принцип.

[_Fedor_ 16]

"В строительстве армируют арматурой. И моделируют стержнями.

Это только постмодернисты моделируют круглое сечение тонкими пластинами" -

так постмодернисты арматуру вообще не моделируют. Все как в старые добрые времена

и как СП, и Еврокод 2, или Mosley c Bungey советуют находят моменты и усилия, и проверяют по N-M диаграмме

сразу все колонны, например, или находят необходимый процент армирования для балок, пластин и оболочек.

Замаетесь каждый стерженек арматурный моделировать, когда здание надо обсчитать за несколько дней.

А в нем подвалы да этажей 15-20 с Бог знает какой архитектурой и тысячами свай

"Для воды в любом уважаемом комплексе включены специальные элементы" - так это комплексы, а программы такой

чепухой не занимаются, они смотрят на конечный элемент как на математический объект интерполяции,

иногда его наделяют некоторыми механическими свойствами. А механизм рождения и смерти элементов,

например, делает жесткость маленькой, зачем специальный изобретать?

Не всем же нравятся комплексные обеды, некоторые предпочитают сами меню листать

"Расчет с использованием пластин приел к неадекватному поведению оболочки -

она попросту ломалась углами вместо плавной деформации" - как какое возможно, если используете элементы где в степени

свободы входят и производные? Гладкость обеспечивается автоматически ...

"пройти на байдарке (в каяке) пороги 6-ой категории сложности" - да ладно преувеличивать, больше чем на 1-2 не тянет. Держись

середины само вынесет и головой работай...

[alexwag 0]

"Расчет с использованием пластин приел к неадекватному поведению оболочки -

она попросту ломалась углами вместо плавной деформации" - как какое возможно, если используете элементы где в степени

свободы входят и производные? Гладкость обеспечивается автоматически ...

"пройти на байдарке (в каяке) пороги 6-ой категории сложности" - да ладно преувеличивать, больше чем на 1-2 не тянет. Держись

середины само вынесет и головой работай...

Спасибо за пожелание, а по поводу углов - это я утрировал: верхний левый рисунок, простите за качество...

[dronm 26]

Хотелось бы вставить свои 5 копеек в дискуссию про воду.

Уважаемые товарищи знатоки, а каким образом вы определите форму резервуара под действием жидкости и нагрузки ? или какой будет уровень жидкости в этой системе ? Только зная форму Вы можете заменить действие жидкости распределённым давлением.

С точки зрения не знания, а умения, условия несжимаемости жидкости, а ей(несжимаемостью) можно принебречь вытекают 2 алгоритма приложения нагрузок :

Метод 1.

Знаем начальную форму оболочки, знаем объём жидкости, давление газа, определяем высоту жидкости в объёме. Задаём коэффициент релаксации, скажем 0,01. Давление и нагрузку умножаем на этот коэффициент. Делаем 1-й шаг, прикладываем давление и нагрузку, определяем деформации, пересчитываем величину давления, увеличиваем нагрузку и прикладываемое давление и тд. После много кратных шагов находим устойчивое состояние системы. Метод для желающих по мудрить и знающих APDL.

Метод 2

Моделируем жидкость. Знаю есть в хелпе пример, где жидкость моделируется каким то Solid с фиктивными свойствами материала - чтоб растекалось. Делаем контакт между жидкостью и оболочкой - прикладываем силу тяжести, нагрузку и испытывыем счастье при схождении задачи.

Для того что бы решить задачу - необходимо хотя бы на идейном уровне определить алгоритм расчёта.

P.S. Пока писал придумал модификацию 1 - го метода. Последовательный сопряжённый анализ. Моделируем отдельно жидкость отдельно структуру. Из флотрана, например, в структурный переносим давление, из структурного во флюид изменение сетки. Всё это в цикле с постепенным нагружением

[Борман 2 375]

dronm

И правда, что лень - двигатель прогресса. Как говорил мой бывший препод - "Что приложили - то и получили". ИМХО, Ваш метод это из пушки-по-воробьям.