Моделировать оболочкой?

[mai-student 5]

Есть некоторая конструкция, напоминающая пустотелую балку. Сечение несколько переменное, вот характерное:

Длина раз в 10 больше ширины сечения. И вот тут вопрос - что лучше, оболочки или солиды? При расчете жесткости конструкции делал какие-то сравнения, пришел к выводу, что проще солидами - были проблемы на стыке одних с другими. Сейчас занимаюсь вопросами собственных частот и вынужденных колебаний. Пока пользую солиды - линейные гексы. Это пока 0-приближение, потому что пока не все ясно методически. В планах научиться получать АВХ, разбить стеку мельче / заюзать квадратичную гексу и остановиться на этом. Однако, вроде как правильнее моделировать шеллами... Тут можно было бы и одномерными элементами, да только сечение переменное сильно)) Хотя если подскажите как (моделирую в Абакусе) - буду признателен.

 

Так вот, шеллы... Сечение-то не простое, как тут быть? делить на части в соответствии с толщиной и прочей геометрией, а после сшивать их? Тут еще напугали тем, что на стыках оболочек надо крутильные степени свободы дополнительно фиксировать... Вобщем, ай нид хелп.

[N_N_K 0]

В Абакусе есть такая штука как "Meshed beam cross-sections" - возможно, стоит обратить внимание. А если оболочкой, то различным участкам сечения в соответствии с толщиной стенки нужно задавать свое сечение. Правда, я не знаю, можно ли это сделать в абакусовском препроцессоре в рамках одной детали. Если узлы сетки общие, то никаких дополнительных фиксаций не требуется.

[mai-student 5]

В Абакусе есть такая штука как "Meshed beam cross-sections" - возможно, стоит обратить внимание. А если оболочкой, то различным участкам сечения в соответствии с толщиной стенки нужно задавать свое сечение. Правда, я не знаю, можно ли это сделать в абакусовском препроцессоре в рамках одной детали. Если узлы сетки общие, то никаких дополнительных фиксаций не требуется.

Вот как-то не стал разбираться с нюансами именно "Meshed beam..." - буду благодарен, если кто-нибудь в паре слов опишет фишку.

Сейчас до самого доперло поюзать балочные элементы - выбрал тип профиля Generalized (в нем просто задаешь свои значения моментов инерции сечения - тут кстати вопрос, опишу ниже) и в Sections можно выбрать тип с переменным сечением (Tapered) - задаешь начальныйи конечный профиль. Посчитал - первая форма такая же, как на солидах гексой (ну с погрешностью конечно же - у меня гекса там грубая для начала была), так что можно принять модель за правду.

 

Но по шеллам хотелось бы все-таки выслушать мнения опытных товарисчей - ибо регулярно всплывают на работе обсуждения данной темы.

 

А вопрос такой: есть параметр в настройках профиля, вот его описание:

"In the J field, enter the torsional constant." - из теории сопромата из головы все вылетело вообще нафиг... нагуглил на англо-википедии следующее:

http://en.wikipedia.org/wiki/Torsion_constant

Там есть формула (правда в разделе круглого сечения, но это вроде общий вид), что мол J этот будет равен сумме главных моментов инерции - так и посчитал. Это верно?

[soklakov 1 475]

А вопрос такой: есть параметр в настройках профиля, вот его описание: "In the J field, enter the torsional constant." - из теории сопромата из головы все вылетело вообще нафиг... нагуглил на англо-википедии следующее:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Полярный_момент_инерции
 

[mai-student 5]

 

А вопрос такой: есть параметр в настройках профиля, вот его описание: "In the J field, enter the torsional constant." - из теории сопромата из головы все вылетело вообще нафиг... нагуглил на англо-википедии следующее:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Полярный_момент_инерции

 

 

Спасибо, недогуглил - торопился под конец дня) Значит все правильно сделал.

_________________________________________________________________________

 

Про шеллы есть у кого-нибудь опыт? Есть смысл моделировать именно ими (в плане точности расчета) или же они дают возможность сократить количество узлов и, соответственно, степеней свободы модели, что в результате может дать более подробную сетку. С сеткой при солидах проблем нет, ресурсов хватает.

[soklakov 1 475]

С сеткой при солидах проблем нет, ресурсов хватает.

Если хватает и посчитать надо всего один раз - то можно и в солидах.

А так-то конструкция облочечная всё-таки.

[mai-student 5]

 

С сеткой при солидах проблем нет, ресурсов хватает.

Если хватает и посчитать надо всего один раз - то можно и в солидах.

А так-то конструкция облочечная всё-таки.

 

...иииииииии?)) в чем все-таки разница-то? я даже статьи сравнений в интернете находил, приходящие к выводу, что шеллы пожалуй только ресурсы сокращают.

Мне так кажется, что тут вопрос о применимости в конкретных задачах. Так например при анализе динамики (колебаний и т.д.) возможно лучше шеллы, а при оценке жесткости/прочности - солиды. Но для меня пока что это лишь догадки. Конкретных фактов пока не увидел.

 

Был у меня в практике только один момент, когда надо для использования шеллов их приходилось все-таки стыковать с солидами - тогда на стыках появлялись концентрации напряжений, что приводило к погрешностям и было принято решение о расчетах в солидах.

[jtok 814]

Если применительно к SW, то лучше использовать оболочки, я считаю.

 

Можно почитать рекомендации по созданию сетки.

Алямовский еще пишет: при отношении толщины к пролету 1/10 необходимо применять оболочки:

(SW/CW Инженерный анализ методом конечных элементов, Москва 2004).

 

В своих более поздних книгах, что у меня есть (вплоть до 2102 года) он уже на этих вопросах не останавливается.

Ну и все таки нужно принять во внимание увеличение времени и ресурсов для вычисления по твердотельной модели по сравнению с оболочечной. Оболочечный конечный элемент имеет в четыре раза меньше степеней свободы, чем объемный.

 

PS: Про Абакус сразу не увидел. Все что выше относится к SW.

Изменено 19 февраля 2014 пользователем johntokarev

[FSA-FSA 249]

Был у меня в практике только один момент, когда надо для использования шеллов их приходилось все-таки стыковать с солидами - тогда на стыках появлялись концентрации напряжений, что приводило к погрешностям и было принято решение о расчетах в солидах.

Поэтому в Абакусе - есть Шелл элемент - отображаемый на солидную топологию. Вы это прекрасно можете видеть - когда задаете свойства для Шеллов.

Лучше почитайте Анализ Мануал в Абакусе - там все это хорошо написано, что и чем лучше пользоваться и для каких случаев, с самого начала и без пропуска "неинтересных" мест, с хорошими примерами решенными для разных типов КЭ. Описать все нюансы применения КЭ, в рамках форума невозможно. Читайте .. проверяйте, анализируйте ...

 

Вы задаете слишком глобальные вопросы - в данном случае,  и для текущего уровня владения инструментом - и хотите получить частный ответ. Так не бывает. Зеленой кнопки "Шедевр" - в этом вопросе не существует. Например ISPA скажет - что шеллами вообще не стоит морочиться, т.к точность его тэтраэдр-а убивает все преимущества шелла. И будет по- своему прав ...

У всех людей свое мнение на этот счет. Должно появиться и ваше. Но оно появиться - только после переработки n-ого количества страниц руководства по прошествии n-ого количества человеко-дней.

[soklakov 1 475]

..иииииииии?)) в чем все-таки разница-то? я даже статьи сравнений в интернете находил, приходящие к выводу, что шеллы пожалуй только ресурсы сокращают.

Вы недооцениваете этот бонус - "сокращение ресурсов". Разница в сотни, а иногда в тысячи раз.