"Рождение" и "смерть" элементов

[Dandy 3]

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!

Интересует применим ли метод рождения/смерти элементов для решения следующей задачи.

На одном бруске лежит другой, который силой прижимается к первому и движется (задание перемещения) вдоль него. Между брусками естественно контакт. Нужно оценить износ детали. Т.е. планируется разбить задачу на подшаги и отслеживать на каждом шаге элементы, в которых напряжения превышают заданные значения. После этого изначально полагалось "убивать" эти элементы и считать задачу дальше. Все вышеперечисленное, что называется "желание заказчика"

Но насколько мне известно методика рождения/смерти элементов заключается в том, что Ansys на самом деле не "убивает" элементы. Вместо этого она их деактивирует путём умножения жесткости на некий коэффициент. Поэтому встал вопрос: если деактивировать элементы на некотором шаге (это естественно будут элементы из нижней части бруска), что будет происходить с контактом? Будет ли он работать адекватно. Или лучше просто на каждом шаге проверять напряжения в элементах и если они превышают заданный уровень просто удалять этот слой, перестраивать геометрию и двигать брусок дальше?

Заранее спасибо за советы !

[romanoff 0]

Износ это очень сложный процесс. Он может быть усталостным, абразивным и т.д. На характер и величину износа влияют много факторов: кривые упрочнения материалов, шероховатость поверхностей, характер смазки и т.д. Учесть их при моделировании с помощью МКЭ пока невозможно. В существующих CAE, например DEFORM, вопрос моделировавния износа решают самым примитивным образом. Берутся обычные эмпирические формулы и по ним рассчитывается его величина.

В ANSYS для этого придется писать макрос. Если просто удалять элементы, в которых напряжения превышают допустимую величину, без учета характера износа, результаты будут неадекватны.

[Dandy 3]

Romanoff, спасибо за ответ. Тут я с вами согласен, что нужно учитывать много факторов. Но если вести речь просто об "обкатке" методики "рождения/смерти элементов", адекватно ли ее использовать тут? Что будет происходить с контактом, если некоторые элементы обретут почти нулевую жесткость?

[Дмитрий Фролов 0]

Romanoff, спасибо за ответ. Тут я с вами согласен, что нужно учитывать много факторов. Но если вести речь просто об "обкатке" методики "рождения/смерти элементов", адекватно ли ее использовать тут? Что будет происходить с контактом, если некоторые элементы обретут почти нулевую жесткость?

контактные элементы тоже можно "убивать"...можно сделать и их слоями, т.е. с каждым убитым слоем обычных элементов, рождать ниже контакты. только вот гемор будет редкостный и да, адекватность будет проще простого потерять.

лучше оценивайте при помощи всевозможных кривых.

[Dandy 3]

контактные элементы тоже можно "убивать"...можно сделать и их слоями, т.е. с каждым убитым слоем обычных элементов, рождать ниже контакты. только вот гемор будет редкостный и да, адекватность будет проще простого потерять.

лучше оценивайте при помощи всевозможных кривых.

Да, рождать контактные элементы это на самом деле гемор А что если сделать достаточно мелкую сетку, сдвинуть брусок на какую то величину, посмотреть в "скольких слоях" элементов присутствуют элементы с напряжениями превышающими заданный предел, удалить все эти слои, т.е. перестроить геометрию с уменьшенной высотой бруска. И потом двигать дальше. Или это бредовая идея? :) Получается походу, что не будет связи между последующим и предыдущим шагом.

[soklakov 1 475]

А что если сделать достаточно мелкую сетку, сдвинуть брусок на какую то величину, посмотреть в "скольких слоях" элементов присутствуют элементы с напряжениями превышающими заданный предел, удалить все эти слои, т.е. перестроить геометрию с уменьшенной высотой бруска. И потом двигать дальше. Или это бредовая идея? :) Получается походу, что не будет связи между последующим и предыдущим шагом.

Может тогда уж SPH в Explicit? Настроить параметры взаимодействия частиц - куда ближе к реальности.

[Dandy 3]

Может тогда уж SPH в Explicit?

Можно пояснить?

[soklakov 1 475]

Можно пояснить?

Использовать явные схемы интегрирования по времени (LS-Dyna, Autodyn) и моделировать среду как совокупность связанных частиц. Полистайте соответствующие ветки форума, может, что найдется.

[Fedor 1 597]

"методика рождения/смерти элементов заключается в том, что Ansys на самом деле не "убивает" элементы. Вместо этого она их деактивирует путём умножения жесткости на некий коэффициент. Поэтому встал вопрос: если деактивировать элементы на некотором шаге (это естественно будут элементы из нижней части бруска), что будет происходить с контактом? Будет ли он работать адекватно" - раньше здесь писали, что так этот механизм и работает. Уменьшая жесткость элемента до малой величины, которой можно пренебречь. Тогда если все элементы слоя станут с малой жесткостью, то верхняя деталь просто будет скользить, но не за счет контакта, а за счет слоя с малой жесткостью. Но если не все выключатся, то нагрузка на оставшиеся должна возрастать. Это как если соединить две расчески зубьями и постепенно выламывать зубья

[Dandy 3]

Ага, спасибо, понял и вчера даже кое-что уже посмотрел.

А что по поводу

А что если сделать достаточно мелкую сетку, сдвинуть брусок на какую то величину, посмотреть в "скольких слоях" элементов присутствуют элементы с напряжениями превышающими заданный предел, удалить все эти слои, т.е. перестроить геометрию с уменьшенной высотой бруска. И потом двигать дальше. Или это бредовая идея? :) Получается походу, что не будет связи между последующим и предыдущим шагом.

Или это будет совсем не реалистично? Просто не хочется как-то новые продукты осваивать

[soklakov 1 475]

Или это будет совсем не реалистично? Просто не хочется как-то новые продукты осваивать

Мне кажется, в итоге, все равно получится Explicit. А если нет разницы...

[Dandy 3]

Тогда если все элементы слоя станут с малой жесткостью, то верхняя деталь просто будет скользить, но не за счет контакта, а за счет слоя с малой жесткостью. Но если не все выключатся, то нагрузка на оставшиеся должна возрастать. Это как если соединить две расчески зубьями и постепенно выламывать зубья

А не улетит ли деталь вообще?

Т.е. после некоторого шага у нас получается такой пирог:контактные элементы-слой убитых элементов-оставшиеся элементы. Что то мне подсказывает, что из этого ничего хорошего не выйдет Хотя может и стоит попробовать.

[soklakov 1 475]

А не улетит ли деталь вообще?

Не улетит. Неявные схемы очень не любят сильно деформированные элементы. Расчет просто развалится.

[Dandy 3]

Мне кажется, в итоге, все равно получится Explicit. А если нет разницы...

Меня просто смущает один момент: при каких условиях удалять слой? Я так полагаю, что это нужно делать, когда количество "плохих" элементов больше какого-то N. Так вот какое это N выбирать, так сказать как установить правильный критерий?

А что делается в explicit? Может там удаляются конкретные элементы просто? Но тогда моель "кривая" получится.

Не улетит. Неявные схемы очень не любят сильно деформированные элементы. Расчет просто развалится.

Тем более Итог один-ничего хорошего не жди.

[Fedor 1 597]

"А не улетит ли деталь вообще?" - надо посмотреть нет ли возможности управлять процессом "смерти" через множитель, может не совсем, а так впадут "в кому" и увидите что сдвинулись очень сильно, значит весь слой уже "не живой". Когда-то такое проделывал, правда не на Ансисе ...

Кстати хороший способ проверять корректность задать для модели смещение например киллометр. Если модель нормальная, то перемолотится и сместиться как положено, а если сдеформируется или появятся деформации и напряжения, то значит плохо обусловлена...

[soklakov 1 475]

А что делается в explicit? Может там удаляются конкретные элементы просто? Но тогда моель "кривая" получится.

Могут и элементы удаляться. Именно удаляться, а не жесткость обнулять. А если SPH, то частицы будут отделяться и улетать аки атомы.

[Dandy 3]

Могут и элементы удаляться. Именно удаляться, а не жесткость обнулять. А если SPH, то частицы будут отделяться и улетать аки атомы.

Вот так МОЩЬ !!! Да, видел видюхи. Так что все-таки лучше использовать для моей задачи: AUTODYN или Explicit Dynamics?

[soklakov 1 475]

Так что все-таки лучше использовать для моей задачи: AUTODYN или Explicit Dynamics?

Еще LS-Dyna. А Autodyn и Explicit STR - решатель один и тот же. Но для подключения SPH STR пока не хватит(не уверен), все равно в Autodyn лезть придется.

Общественное мнение расценивает Autodyn больше как решалку заточенную под взрывы, а LS-Dyna под краш-тесты. С другой стороны, пользователи LSD утверждают, что могут решать вообще всё, и, в принципе, не далеки от истины.

[Гость ISPA]

а LS-Dyna под краш-тесты. С другой стороны, пользователи LSD утверждают, что могут решать вообще всё, и, в принципе, не далеки от истины.

LS-Dyna заточена на решение определенных задач.

Но говорить, что с помощью LS-Dyna можно вообще всё - это мягко говоря ошибка.

[soklakov 1 475]

LS-Dyna заточена на решение определенных задач.

А Вы представляете насколько широк этот узкий круг "определенных" задач?

Но говорить, что с помощью LS-Dyna можно вообще всё - это мягко говоря ошибка.

Ну путайте LS-Dyna и LSD (Шутка)