моделирование падения емкости с жижкостью

[Gosha_vv 0]

Есть емкость (металлическая или резиновая) с жидкостью. Необходимо смоделировать падение этой емкости с высоты на твердую поверхность (определить деформацию и напряжения емкости). Подскажите, пожалуйста, какой решатель необходимо выбрать (для NX NASTRAN или ANSYS), какую модель сетки использовать для жидкости и емкости, какие нагрузки (ограничения) применить для емкости?

[a_schelyaev 366]

Для Абакуса есть пример разобранный с разрушением пластиковой тары с водой. Может там наводки есть.

[soklakov 1 475]

По мере усложнения:

1. Деформации малы, разрушения нет("решатель" ansys Mechanical)

а) Статический расчет. Емкость на полу. Жидкость моделируется давлением, падение - ускорением. (очень приблизительно, зато просто)

б) Transient-расчет. Емкость на полу, приложена скорость. Жидкость давлением или fluid-элементами. (почти честно, но проблемы со сходимостью при падении под углом, хотя все возможно.)

2. Деформации значительны, возможно разрушение (explicit STR, autodyn, ls-dyna)

явное моделирование. емкость - это емкость, жидкость - это жидкость, пол - это пол. Пол - жесткий shell, емкость - деформируемый shell или solid (зависит от имеющихся машинных ресурсов), жидкость - solid в лагранжевой или эйлеровой постановке (в зависимости от степени деформации в процессе расчета).

[Gosha_vv 0]

2. Деформации значительны, возможно разрушение (explicit STR, autodyn, ls-dyna)

явное моделирование. емкость - это емкость, жидкость - это жидкость, пол - это пол. Пол - жесткий shell, емкость - деформируемый shell или solid (зависит от имеющихся машинных ресурсов), жидкость - solid в лагранжевой или эйлеровой постановке (в зависимости от степени деформации в процессе расчета).

Спасибо за ответ.

Интересует именно второй вариант. Имею некоторый опыт работы с NX NASTRAN, но хотелось бы уточнить: деформируемый shell - чем отличается от обычной shell? Падение моделировать приложением ускорения к емкости и жидкости?

[soklakov 1 475]

Gosha_vv, деформируемый shell и есть обычный. Необычный - абсолютно жесткий. Падение во втором варианте моделируется начальной скоростью всего, что падает. А гравитация присутствует в системе сама по себе. В зависимости от скорости(aka высоты) падения гравитация будет значима или ее влияние будет пренебрежимо мало.

[Fedor 1 597]

Кинетическая энергия падающего объекта должна перейти в упругую деформации стенок сосуда. Приложить давление по треугольнику к стенам. Например единичное. И посчитать упругую энергию. Сравнив с кинетической получим множитель для давления больше которого и быть по закону сохранения энергии не может. Это случай абсолютно жесткого фундамента. Можно и повертеть разными углами для падения. Можно потом усложнять нелинейным поведением.

Через работу внешних сил давления жидкости тоже можно посчитать. В линейном случае должны совпадать работа и внутренняя энергия. Если падает на податливый фундамент, то работу или энергию фундамента надо вычитать . ( u, C u)/2= (u,f) = m (v,v ) /2 в общем.

Помню в студенческие времена была забава кидать полиэтиленовыми мешочками с водой в играющих в бадминтон под окнами общаги