Износ в ANSYS 15

[Dandy 3]

Здравствуйте, уважаемы форумчане!

Решил протестировать встроенную в 15-ю версию модель износа Арчарда.

Задача стандартная: вдавливание индентора во вращающийся диск.

 

До 15 версии я моделировал износ "руками" (считал контактное давление в узлах, пересчитывал глубину износа по модели Арчарда и сдвигал на эту величину узлы). Узлы сдвигал на каждом шаге на величину h=K*p*s, где K-коэффициент, p-контактное давление, s-длина пути протягивания.

Появление встроенной модели износа в новой версии порадовало, но при попытке протестировать ее получил по-моему не совсем корректный результат.

На графике ниже зависимость износа (изменение объема) от времени.

 

Проблема в том, что это кривая должна быть похожа на график функции корень из Х, а она похожа на параболу.

Да и сам вывод результатов реализован мягко говоря странно (через Results Tracker в Solution).

Модель износа в ANSYS 15 задается следующим образом:

 

Возникли следующие вопросы:

1. Исходя из уравнения для модели Арчарда в ансис, видно, что определяется скорость износа, т.е. это уравнение должно интегрироваться по времени. В связи с этим вопрос, можно ли эту модель использовать в статическом анализе (пробовал нестационар - решение разваливается)?

2. Что это за степени m для давления и n для скорости? Нигде в литературе такого не видел. Какой в них смысл и в каких пределах они могут меняться?

3. Скорость в уравнении для износа в ансис представляет собой скорость проскальзывания контактирующих тел друг относительно друга. А как учесть скорость скольжения индентора по диску?

 

P.S. Решается плоская задача (осесимметрию тоже пробовал).

 

Буду благодарен любым комментариям!

[soklakov 1 475]

Буду благодарен любым комментариям!

Ну если уж правда любым, то если что - я не в теме.

1. Износ - явление в принципе во времени развивающееся. По смыслу на ползучесть нексколько похоже. Ползучесть в статике считать можно, но время больше не фиктивное. А когда оно не фиктивное, то интегрировать по нему и в статике можно.

2. Возможно, просто для универсальности. Единички подставить не проблема, зато возможность "подкрутить" никогда не лишняя.

3. В смысле, как учесть? Любые скорости индентора и диска так или иначе сформируют некоторую относительную сокрость  поверхностей в точке.

[Dandy 3]

1. Износ - явление в принципе во времени развивающееся. По смыслу на ползучесть нексколько похоже. Ползучесть в статике считать можно, но время больше не фиктивное. А когда оно не фиктивное, то интегрировать по нему и в статике можно.

2. Возможно, просто для универсальности. Единички подставить не проблема, зато возможность "подкрутить" никогда не лишняя.

3. В смысле, как учесть? Любые скорости индентора и диска так или иначе сформируют некоторую относительную сокрость  поверхностей в точке.

 

1. Хорошо, значит в статике должен получаться тоже адекватный результат. Я так и думал

2. Единички и ставлю пока

Но в чем тогда проблема, если кривая износа выгибается не в ту сторону, в которую должна

[soklakov 1 475]

Но в чем тогда проблема, если кривая износа выгибается не в ту сторону, в которую должна

Как мне видится развитие процесса:

в начальный момент времени пятно контакта маленькое, следовательно, контактное давление большое - скорость износа в точке большая. По мере притирки площадь контакта увеличивается, контактное давление падает, скорость износа падает. Правда, у Вас там объем вынесенного материала на ординате. Скорость износа упала, но площадь износа увеличилась. Может и нормально, что материал все быстрее уходит?

Ваша матмодель учитывает изменяющуюся площадь контакта?

[Dandy 3]

Ваша матмодель учитывает изменяющуюся площадь контакта?

 

Не совсем  понял ваш вопрос. Ансис же сам считает пятно контакта. Естественно, что площадь контакта увеличивается со временем.

Прорешивались 2 варианта:

1. Полукруг вдавливался в основание на протяжении какого-то времени (но это была статика).

2. Полукруг вдавливался в основание на первом шаге и протягивался вдоль основания (тоже статика).

Результат один - парабола.

Мне кажется что нужно либо добиваться сходимости нестационара, либо подключать пластику с упрочнением. Других вариантов пока не вижу

[kristeen 355]

Мопед снова не мой

[soklakov 1 475]

Мопед снова не мой

Он там ползучесть используют. Это, видимо, старое что-то.

Результат один - парабола.

А есть соображения, из которых следует, что корень должен быть?

[Dandy 3]

Мопед снова не мой

Я видел эту статью, там другой подход.

 

 

А есть соображения, из которых следует, что корень должен быть?

 

 

Да, есть много статей и экспериментальные данные. Везде "корень из Х"

[soklakov 1 475]

Да, есть много статей и экспериментальные данные.

Ссылку на одну?

[Dandy 3]

Ссылку на одну?

 

Special for you, soklakov

Например рис.6 и 9 из этой статьи.

Simulating_sliding_wear_with_finite_element_method.pdf

[soklakov 1 475]

Например рис.6 и 9 из этой статьи.

К размышлению:

Абсциссы у Вас фактически одинаковы. Время и дистанцию можно считать строго пропорциоанльными.

А вот глубину протертости и объем вынесенного материала я бы не стал считать одни и тем же. О чем, собственно, пытался высказаться ранее.

[Dandy 3]

 

К размышлению:

Абсциссы у Вас фактически одинаковы. Время и дистанцию можно считать строго пропорциоанльными.

А вот глубину протертости и объем вынесенного материала я бы не стал считать одни и тем же. О чем, собственно, пытался высказаться ранее.

 

Тут я с вами не соглашусь, т.к. глубина и объем будут пропорциональны.

 

P.S. Есть экспериментальные данные потери объема во времени. Там корень из Х

[soklakov 1 475]

Тут я с вами не соглашусь, т.к. глубина и объем будут пропорциональны.

Хотя, пожалуй, да. Должны быть.

[Aleh 0]

Уважаемые форумчане! Моделирую износ в Ансисе по встроенной модели Арчарда в Transient. Индентор движется по основанию.

Модель износа задаю следующим образом:

Hard=58
kd=1.06793e-9
m=1.0		!>1 wear increasing (pressure^m)
n=1.0		!<1 wear increasing (speed^n)
TB,WEAR,1,,,ARCD
TBFIELD,TIME,0
TBDATA,1,kd,Hard,m,n

Для подсчета износа использую код в /sol:

nlhist,pair,wearcount,cont,wear,1

После окончания расчета из Results Tracking в Solution подгружаю файл *.nlh и получаю распределение:

Ну и собственно вопрос: кривая для данного нагружения должна походить на "корень из икс", чего не наблюдается, есть идеи как подогнать ее под желаемое? Полагаю, что дело в коэффициентах m и n, влияние которых (эмпирически обнаруженное) на численную величину износа указал в коде.

Полный код прилагаю.

Wear2D - sliding - trans - 4.txt

[Dandy 3]

Более чем за полугодовую историю существования ANSYS 15 никто даже не испробовал модель износа? Очень жаль

[AlexLPN 0]

nlhist,pair,wearcount,cont,wear,1

 

Aleh вот в этом месте я что-то не очень понял. Вы считаете износ в узле 1. В задаче получается, что это верхний левый узел прямоугольника. До этого угла индентор вообще не доходит. Как там вообще износ то идет...

 

Еще я пробовал менять номер узла на другой и у меня вообще не записывался результат в *.nlh файл. Заполнялась только колонка времени.

 

Я что-то не понимаю наверное)

 

............. поправка

 

Невнимательно прочитал хэлп. В данном случае это номер контактной пары. Тогда он действительно равен 1-це.

Тогда я не очень понимаю, что это за характеристика строится. Износ контактной пары? А что он обозначает? Ведь износ может быть (и обычно бывает) локальным. Есть ли возможность посмотреть износ в конкретном узле?

 

Сделал задачку с двумя движущимися блоками. Получил тоже параболу. 

 

У меня есть некоторые аналитические результаты из статей про износ... попробую сделать задачу, как в статьях для сравнения.

Изменено 1 июля 2014 пользователем AlexLPN

[Dandy 3]

У меня есть некоторые аналитические результаты из статей про износ... попробую сделать задачу, как в статьях для сравнения.

 

 

Интересно узнать, получилось ли у вас что-нибудь адекватное с износом?

Или может у кого то из форумчан есть интересные результаты?

[akuzmin 0]

В 19.06.2014 в 21:33, Aleh сказал:

Уважаемые форумчане! Моделирую износ в Ансисе по встроенной модели Арчарда в Transient. Индентор движется по основанию.

Модель износа задаю следующим образом:

Hard=58
kd=1.06793e-9
m=1.0		!>1 wear increasing (pressure^m)
n=1.0		!<1 wear increasing (speed^n)
TB,WEAR,1,,,ARCD
TBFIELD,TIME,0
TBDATA,1,kd,Hard,m,n

Для подсчета износа использую код в /sol:

nlhist,pair,wearcount,cont,wear,1

После окончания расчета из Results Tracking в Solution подгружаю файл *.nlh и получаю распределение:

Ну и собственно вопрос: кривая для данного нагружения должна походить на "корень из икс", чего не наблюдается, есть идеи как подогнать ее под желаемое? Полагаю, что дело в коэффициентах m и n, влияние которых (эмпирически обнаруженное) на численную величину износа указал в коде.

Полный код прилагаю.

Wear2D - sliding - trans - 4.txt

Здавствуйте, как вы получили график износа ? Как его вывести ?