Контактная задача в трехмерной постановке

[Никлсон 1]

Доброго времени суток!

Решаю контактную задачу: палец вставлен в проушину, к нему приложена нагрузка так, что проушина растягивается в продольном направлении. В качестве результата нужно получить реакции в узлах, принадлежащих контактной поверхности проушины (либо контактное давление). Решаю в Ансис. Получаются значительные разрывы в величинах давления в узлах, принадлежащих соседним элементам (поле давлений пятнистое). Сетка довольно мелкая (1 мм в области контакта при диаметре контактной поверхности 63 мм). Перемещения, напряжения, деформации "сошлись" - измельчение сетки практически не приводит к изменению этих величин. Значит ли это, что для области контакта сетку надо делать еще более мелкой? Решал такую же задачу в плоской постановке при гораздо более крупной сетке - каких-либо локальных скачков в давлении нет, картина вроде как получается логичной. Хотя, если взять квадратичные элементы, в срединных узлах получаются провалы в величинах. Из-за чего это может быть? Да, в трехмерной задаче сетка гексаэдральная, в двумерной - четырехугольные элементы (хотя, вряд ли в этом дело). Может быть, кто-то может порекомендовать литературу по решению контактных задач в Ансисе или Абакусе (хелп прочитан, хочется увидеть побольше более сложных примеров). И вообще, как можно оценить корректность решения контактной задачи?

[Vova 419]

может картинку выложитe?

попробуйте в Абакусе

*CONTACT PAIR, TYPE=SURFACE TO SURFACE

[Никлсон 1]

Вот, результаты из ансиса с разными сетками:

<noindex></noindex> <noindex></noindex>

Mises, max = 382Mpa, Cpress, max = 109 MPa, контакт симметричный

<noindex></noindex> <noindex></noindex>

Mises, max = 380Mpa, Cpress, max = 109 MPa, контакт несимметричный, контактная поверхность - поверхность проушины

<noindex></noindex> <noindex></noindex>

Mises, max = 384Mpa, Cpress, max = 195 MPa, контакт несимметричный, контактная поверхность - поверхность проушины, нормальная жесткость увеличена в 10 раз

Т. е. получается: в 1-м и 2-м случае сетки разные, макс. величины одни и те же, поля давлений различаются; в 3-м случае использована тетраэдральная сетка, увеличена контактная жесткость, при этом получены те же макс. напряжения, возросшее макс. давление и более равномерное поле давлений, хотя и с локальными скачками/падениями.

В Абакусе пробовал решать, но думаю, что процедуру решения там стоит еще доосмыслить.

Изменено 8 июля 2010 пользователем Никлсон

[Борман 2 375]

Никлсон

Попробуйте сделать сетку по грубине узел-в узел. Намного качественнее решение выйдет.

Сохраните пожалуйста сетку с первой модели...

[Никлсон 1]

Борман

Спасибо за совет, попробую. Мне, почему-то, запрещено загружать файлы....

[Vova 419]

Борман

Мне, почему-то, запрещено загружать файлы....

надо переименовать файл в имя.txt

[Никлсон 1]

Vova, действительно! Тогда вот, это на самом деле архив 7z.

input.txt

[Vova 419]

Vova, действительно! Тогда вот, это на самом деле архив 7z.

Не дружу с Ансисом, если есть, сетка Абакус или Настран подойдет.

[Борман 2 375]

Тогда вот, это на самом деле архив 7z.

В файле много лишнего. Оставьте только два мяса.

[Никлсон 1]

В файле много лишнего. Оставьте только два мяса.

Тогда я не совсем понимаю, как это сделать? nwrite, ewrite?

[Борман 2 375]

Тогда я не совсем понимаю, как это сделать? nwrite, ewrite?

ALLSEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,186

CDWRITE,DB,TO_BORMAN,cdb,,,

ALLSEL,ALL

[Никлсон 1]

ALLSEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,186

CDWRITE,DB,TO_BORMAN,cdb,,,

ALLSEL,ALL

Кажется, CDWRITE,DB записывает не только сетку, но и все остальные данные - файл model.txt.

model.txt

[Никлсон 1]

Повозился с задачей в Абакусе, модель готовил в HM10. Сетка другая, также немного изменил геометрию - теперь диаметр пальца на 0.5 мм меньше диаметра проушины, а его длина равна толщине проушины (это для сопоставления с плоской задачей). Рассматривал одну четверть модели, две сетки по 52 и 78 элементов на полуокружности. Вот что получилось:

<noindex></noindex> <noindex></noindex> <noindex></noindex>

Mises,max = 772.5, ContPres, max = 109.5, ContForce, max = 341.7

<noindex></noindex> <noindex></noindex> <noindex></noindex>

Mises,max = 785.5, ContPres, max = 115.1, ContForce, max = 151.9

Различие между макс. напряжениями не более 2%, между конт. давлениями - 5%, а нормальная сила (CNORMF) отличается более чем в два раза. Поле нормальных сил выглядит, на мой взгляд, странно: область наибольших значений лежит в середине толщины половинки модели, хотя, по идее, должна была бы продолжаться до стенки, на которой стоит условие симметрии.

Люди добрые, помогите разобраться, что я делаю не так?

Изменено 13 июля 2010 пользователем Никлсон

[a_a_a+ 11]

Люди добрые, помогите разобраться, что я делаю не так?

Нормально всё выглядит. Выложите геометрическую модель, проверю в COSMOSWorks!

[Никлсон 1]

Вот два файла, igs и stp формат (не знаком с Cosmos, не знаю, что он может прочитать).

Главным образом меня интересует, как и где найти критерий, по которому можно оценить корректность результатов в контакте? Измельчаю сетку - результат меняется, изменяю параметры контакта (например, контактную жесткость) - тоже меняется. Когда же остановиться? Ведь нельзя же мельчить сетку пока хватает ресурсов и увеличивать жесткость пока сходится... Или брать ближайшую по смыслу задачу, имеющую аналитическое решение, и отрабатывать параметры модели на ней?

pin_hole_asm_igs.txt

pin_hole_asm_stp.txt

[NX CAE 0]

Вот два файла, igs и stp формат (не знаком с Cosmos, не знаю, что он может прочитать).

Главным образом меня интересует, как и где найти критерий, по которому можно оценить корректность результатов в контакте? Измельчаю сетку - результат меняется, изменяю параметры контакта (например, контактную жесткость) - тоже меняется. Когда же остановиться? Ведь нельзя же мельчить сетку пока хватает ресурсов и увеличивать жесткость пока сходится... Или брать ближайшую по смыслу задачу, имеющую аналитическое решение, и отрабатывать параметры модели на ней?

По большому счету, гарантии сходимости численного результата при нелинейной задаче нет. Так что единственный способ - V&V. Верификация и валидация. то есть обкатывать свой опыт и решатель на известных примерах