Перейти к публикации

Как научится понимать FEM анализ


Чёрная Борода

Рекомендованные сообщения

Чёрная Борода

Всем привет!

 

Недавно начал вникать в FEM анализ. Возникает множество вопросов.

 

Признаюсь сразу - сопромат учил еще в универе, эпюры строил, балки и валы считал, вроде все предельно ясно было.

 

Но вот имеем, к примеру, некое изделие (ферму сложной формы сваренную из труб). Знаем сколько веса будет на нее давить и в каком месте - прикладываем нагрузки, закрепления... до этого места понятно.... Но при выводе данных на экран мягко говоря "вижу фигу".

 

Все эти карты деформаций, различных других непонятных последствий, не дают моему мозгу никакой информационной нагрузки.

 

Пытался гуглить различные запросы типа "FEM для чайников" и т.п. Но на ряду с уроками по применению FEM'а находит только статьи о "социалистическом феминизме" и "семенах конопли".

 

В итоге вопрос мой звучит так: где найти информацию о том, как правильно пользоваться FEM анализом и как внятно понимать его результаты?

 

Если что, использую Компас 3D v15 и библиотеку APM FEM.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Компас не простой фрукт. Из последних книг по FEM (МКЭ) неплохо всю суть объясняет Алямовский (причем лучше взять в инете издания и 2005 года , и 2010). Для Вас минус один - книги эти для SolidWorks, хотя суть подходов применима и для другого аналогичного софта.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Очень простая статья. Описан алгоритм статического расчета МКЭ применительно к стержневым системам. Без зауми.
Если кратко пересказать,то:

  1. Имеем конечный элемент (КЭ) в виде стержня - 2 точки и линия. КЭ имеет 6 узловых перемещенй: (X,Y, Поворот) х 2 узла - в начале и в конце стержня.
  2. Создаем матрицу жесткости стержня в местной системе координат. Размерность 6х6
  3. Умножаем ее на матрицу углов поворота и получаем матрицу жесткости стержня в общей системе координат
  4. Суммируем матрицы жесткости стержней и получаем матрицу жесткости всей конструкции. Ее размерность: 6 х (кол-во стержней)
  5. Формируем вектор нагрузок
  6. Решаем систему уравнений МКЭ любым методом - прямым (Гаусс и Ко) или итеративным - получаем перемещения всех узлов.
  7. Вычисляем внутренние усилия в каждом отдельном КЭ.

Ключевой момент здесь - получение перемещений. Из них вываливается уже все остальное - напряжения, к-ты запаса, реакции опор, поперечные и продольные силы в стержнях и прочее.

 

А дальше уже, вводя новые типы КЭ - треугольники, тетраэдры и прочая заумь, решают задачи по статике оболочек и твердотельных конструкций.
 

UPD: На основании этой методички как-то написал прогу на паскале, она все эти матрицы наглядно показывает для стержневых систем.

Frame.zip

Изменено пользователем johntokarev
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Чёрная Борода

@@johntokarev, спасибо! Но по видимому "расчет плоских стержневых систем" предполагает работу в двух осях?

 

У меня конструкция - велосипедная рама. Наглядно:

 

http://youtu.be/dKM_yDe0mlE

 

@@AlexKaz, нашел вот тут: http://dwg.ru/dnl/3168    Оно?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
У меня конструкция - велосипедная рама.
 

Такую конструкцию считать лучше в солидах, ИМХО. Ибо в стержнях это весьма просто, а ньюансов в ней весьма изрядно. Ферму стержнями - это когда их, стержней, сотни-тысячи.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@@johntokarev, спасибо! Но по видимому "расчет плоских стержневых систем" предполагает работу в двух осях?

У меня конструкция - велосипедная рама. Наглядно:

http://youtu.be/dKM_yDe0mlE

@@AlexKaz, нашел вот тут: http://dwg.ru/dnl/3168 Оно?

У меня года поновее, а коллектив авторов тот.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

2005 - SolidWorks компьютерное моделирование в современной практике; 2010 скорее похож на подборку нестандартных примеров, поэтому не всем понравится. 2004 не видел. Солид не Ансис, меняется быстро.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@@johntokarev, спасибо! Но по видимому "расчет плоских стержневых систем" предполагает работу в двух осях?

 

У меня конструкция - велосипедная рама.

"Плоских" от "велосипедной рамы" отличается увеличенным количеством перемещений для узла и следовательно увеличением размера матриц. Принцип остаётся тот же.

Вы же просили научить анализу результатов МКЭ, а вдруг частная задача про раму?

Начать думаю следует с анализа простейших задач, как их поймете, можно и за раму велосипеда браться, тем более, что в ней статики нет, одна динамика.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Кстати, вспомнил насчет Компаса. На сайте kompasvideo должно быть море литературы и уроков по теме. Также можно зайти на сайт Аскон - там где-то в разделе для студенчества была литература по МКЭ именно в Компас и APM Fem,+ материалы к курсу деталей машин.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Чёрная Борода

@@AlexKaz, литературы и уроков хватает, но все не то, что нужно.

 

Все толмуты напичканы информацией о том как производить расчет и в какой последовательности тыкать кнопочки в библиотеке, но ни один из них не объясняет как понять, разрушится/деформируется конструкция или нет.

 

Ну вот имею я на экране градацию диапазонов расчета. Есть некие минимумы и максимумы символизирующие некоторые величины. Есть карта нагрузок которая показывает где эти величины имеют место быть на конструкции. А дальше что? Пригодна конструкция, нет? Как понять?

 

Лучше б сделали градацию от "норм" до "полный трындец".

 

Двое суток убиты на поиск информации и штудирование толмутов, а прогресса ни на шаг.

Изменено пользователем Чёрная Борода
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну а дальше если без изысков как в сопромате - есть материал и его предел текучести, нужно обеспечить запас по прочности в напряжениях , или же обеспечить жесткость по перемещениям.

Можно и в сопромат заглянуть , я на форуме постоянно рекламирую Писаренко. А книжка Алямовского сильно полезная вещь в МКЭ вообще, если пройдены азы теории упругости и сопромата.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Почему на нижнем рычаге в изгибе провал по напряжениям? И картинка напряжений у корня рычага тоже какая-то не такая какая должна быть? Граничные условия какие?

Рекомендуется таки не по Мизесу таинственному рассматривать напряжения, а по более простым составляющим (нормальные и касательные напряжения в трех плоскостях).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Есть некие минимумы и максимумы символизирующие некоторые величины. Есть карта нагрузок которая показывает где эти величины имеют место быть на конструкции. А дальше что? Пригодна конструкция, нет? Как понять?

 

Лучше б сделали градацию от "норм" до "полный трындец".

 

Двое суток убиты на поиск информации и штудирование толмутов, а прогресса ни на шаг.

Вот именно, "учил" сопромат. Его не учить надо, а понимать.

Логическое завершение любой задачи в сопромате - сверка с параметрами, зависящими исключительно от применяемого материала, читай - подбор сечения. Тут есть карты напряжений, и /эврика!/ их надо сравнить со свойствами (и геометрией) применяемого материала. Оно или понятно, или книжки не помогут.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Чёрная Борода
Его не учить надо, а понимать.

 

Поэтому название темы: "Как научится понимать FEM анализ". И Ваш ответ внес больше ясности, чем руководства пользователя и теоретические толмуты.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И не знаю как там в компасе, а SW, к примеру, у шкалы напряжений ставит риску с пределом упругости, на который, по большей части, и надо ориентироваться. Соответственно, сразу видно, есть ли превышение предела упругости, а значит пластическая деформация.

 

ЗЫ: и не забывайте про местные концентрации напряжений, значения в которых увеличиваются пропорционально уменьшению сети. Реальные усилия на какой то ступени мелкости сети расти перестанут, какие то будут расти с уменьшением шага сети бесконечно - это так называемые сингулярности.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Чёрная Борода

@@shuttermage, про сингулярности читал, это как раз таки понятно.

 

Как доберусь до компа поклацаю что там есть в компасе. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 3 месяца спустя...

Всем привет!

Смежный вопрос нашел в этой теме, поэтому продолжу.

 

Пытаюсь освоить прочностной анализ APM FEM (библиотека Компас), потому что детали делаю именно в Компасе.

Нужно рассчитать насколько выгнется/останется устойчивой конструкция при приложении нагрузки ~50кг.

 

Вот когда задаешь поверхностям двух корпусов совпадающие поверхности, то они оказываются как будто сварены между собой (в сохраненном отчете "жесткий контакт"), хотя должны по идее отходить друг от друга немного на краях. Картинка где у корпуса не расходятся, но напряжения немного есть, они даже не расходятся при распределенной нагрузке в 250кг (2500Н). Не выдержат же два болтовых соединений М8 такой нагрузки

 

 

А когда удаляешь это соединение в совпадающих поверхностях, и оставляешь в совпадающих только болтовые соединения между корпусами, то почему то один корпус пересекается/вливается с другим (синий на рисунке, напряжения минимальны по цвету), хотя они не должны пересекаться а должны как бы распираться друг о друга и гнуться.
 
Как запроектить нормально чтобы гнулись но соединение только болтовые оставить?
Я что то не так делаю или реально есть такая проблема в этом инструменте что "не совпадающие поверхности" деталей накладываются друг на друга?

post-51027-0-31718100-1444640731_thumb.png

post-51027-0-61802600-1444641214_thumb.png

post-51027-0-62578900-1444641221_thumb.png

post-51027-0-69425500-1444641223_thumb.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

тут, imho, надо искать ограничение "прилегание". Или должно быть что-то вроде "столкновения". Тогда и 2 детали, и болты надо ограничить этим "столкновением". По крайней мере, я как-то давно в Nastran так делал.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

тут, imho, надо искать ограничение "прилегание". Или должно быть что-то вроде "столкновения". Тогда и 2 детали, и болты надо ограничить этим "столкновением". По крайней мере, я как-то давно в Nastran так делал.

ну тут проблема что APM FEM автоматически сканирует сборку и сам определяет совпадающие поверхности деталей, и задать тип совпадения нельзя. Ну я по крайней мере не нашел как это сделать.

А в чем 3д модель рисуется для Nastran?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Denis_12
      Доброго времени суток! Ребят, ни как не могу решить проблему авто-обновления чертежного вида 3D сборки, к примеру скрываешь все кроме основания каркаса сборки, переносишь это в 2D (чертежный вид) указываешь размеры и т.п. (ставишь галочки "исключить из авто-обновления") после чего начинаешь в 3D сборке показывать дополнительно стойки (для создания нового вида), и вот в ранее созданном виде даже с отключенным авто-обновлением они тоже начинают проявляться. Как решить эту проблему? Нужно зафиксировать вид, чтобы он не обновлялся без моего участия. SolidWorks 2022 года.
    • Зинаида
      Возможно Вы смотрите не в той перспективе. Проверьте в перспективе "Мой Teamcenter" стоя на ревизии объекта. Возможно Вы смотрите не в той перспективе. Проверьте в перспективе "Мой Teamcenter" стоя на ревизии объекта.
    • alek77
      Да, спасибо, я уже из интереса ее нашел. Еще раз повторю, чтобы не выхватить, сам я такими методами указния размеров не пользуюсь, это самая вредная практика из всех, что встречал. В свое время имел много проблем в автокаде, корректируя чужие чертежи. Но там и отртогональные линии под углом в 0,001 градуса были в норме, и миллион линий одна поверх другой, и незамкнутые отрезки и много всего, от чего волосы дыбом. В солиде, думал, не столкнусь с таким, наивный. Поэтому искал и нашел макрос который косяки размеров подсвечивает. Он вполне рабочий, но не стабильный. В чем причина не разбирался, так как со своей задачей он справляется. Причем отрабатывает и галочки, и замену текста в размере. Хорошо, что @malvi.dp нашел время и что-то корректирует, спасибо отдельное ему за это. Макрос достаточно полезный при работе с чужими документами. И если удастся сохранить все начальные функции этого макроса против изощренных методов вредительства - будет офигенно.
    • Kelny
      Если этой ссылки достаточно для отображения материала и материал уже есть в обозначенной модели, то возможно подойдёт TabBuilder: https://help.solidworks.com/2023/russian/SolidWorks/SWHelp_List.html?id=e68c1877b4fa431483f8c751bd9fcc78&_gl=1*lby1j3*_up*MQ..*_ga*NTEyNjA5NDQ3LjE3MTQxMTU3MzA.*_ga_XQJPQWHZHH*MTcxNDExNTcyOS4xLjEuMTcxNDExNTczNy4wLjAuMA..#Pg0   В старых версиях при написанни ссылок такого радо в некоторых случаях можно было не писать имя файла, а достаточно было вместо имени файла модели оставить ПРОБЕЛ.SLDPRT и имя после этого подставлялось само. Пробовать надо.   Так же можете глянуть макрос по изменению свойств файла (методы и функции там устаревшие, но возможно даже будет работать и можно поковыряться в коде): https://kelnyproject.ucoz.ru/load/6-1-0-8 по програмированию так же есть справка (версию в ссылке поменяйте на свою, что бы справка была актуальна для вашей версии): https://help.solidworks.com/SearchEx.aspx?query=get custom property&version=2010&lang=english,enu&prod=api
    • gudstartup
      только перед обновлением обязательно выполните  все что написано в руководстве и касается сохранения состояния станка и чпу. и обязательно сделайте образ диска и помните что слишком новые версии могут не заработать на вашем чпу относительно безопасно ставить только сервиспаки
    • NordCom
      Большое спасибо! Через это меню удалось зайти в меню. 95148->MOD
    • Danil89nur
      Доброе время суток. Столкнулся с проблемой на новой работе. Много деталей у который в свойствах отсутствует раздел "Материал" и приходится каждый раз вручную заходить туда, создавать раздел и выбирать там ""SW-Material@Name.SLDPRT". Возможно кто-то знает, либо сможет помочь с написанием простенького макроса, при нажатии на который в свойствах детали будет создаваться необходимый раздел и в нем сразу написан выбранный материал (желательно, чтоб там было указано сразу наименование материала, а не формула для его получения ""SW-Material@Name.SLDPRT"). Пытался самостоятельно через ChatGPT, но так как в програмировании я 0, то ничего не получилось)
    • Bot
      Коллеги, Благодарю вас за интерес к проекту электронной энциклопедии в области инженерного программного обеспечения PLMpedia, который более 15 лет развивался группой компаний ЛЕДАС. Представленный ниже скриншот передаёт содержание и структуру базы данных энциклопедии, накопленной за эти годы: именно такую начальную страницу, можно было до сегодняшнего дня увидеть, придя по адресу https://plmpedia.ru/ В последние несколько лет ЛЕДАС особенно интенсивно и результативно вкладывает все ресурсы в развитие своего основного бизнеса: см. ниже «О компании ЛЕДАС». Сегодня я с некоторым сожалением констатирую, что у компании ЛЕДАС более нет возможности отвлекать ресурсы своих сотрудников на некоммерческий (фактически волонтерский) проект PLMpedia. Вся база данных ресурса может быть безвозмездно передана любому юридическому или физическому лицу с единственным условием: наш преемник должен будет публично объявить о состоявшейся передаче и взятии на себя [...] View the full article
    • gudstartup
      @NordCom  у вас наверное это так происходит читайте этот раздел itnc_530.pdf
    • fenics555
      интересный индус. А нового то чего?
×
×
  • Создать...