Передача нагрузки от деформированной конструкции

[Zorgy 1]

Добрый день, товарищи форумчане.

 

Заранее оговорюсь - не являюсь конструктором по специальности, это скорее хобби, которое иногда помогает в работе (при конструировании более-менее простых м/к). На днях столкнулся с такой проблемой: не могу понять, как сделать так, чтобы при деформации, к примеру, балки при изгибе, она передавала нагрузку на основание под ней. Если же я всё делают как обычно - везде стоит Program Controlled, то балка просто прогибается сквозь основание и всё...

Краткое описание простейшей задачки (на самом деле она сложнее, но всё аналогично):

Имеется двутавровая балка, установленная на пластинах некоторой толщины (у меня это 10 мм), которые в свою очередь установлены на условном основании - большой параллелепипед. Нагружаю балку немыслимой нагрузкой, величина деформации достигает 400 мм.....при этом, "пузо" балки проходит сквозь основание....хотя по идее должно на него опереться и передать нагрузку...

Вопрос - как быть и что делать?

 

Примечания:

При открытии сборки (при импортировании) получаем автоматический контакт Bonded между низом балки и основанием, не смотря на зазор в 10 мм.... Приходится его удалять, ибо в противном случае нижняя грань балки просто не деформируется. Догадываюсь, что нужно что-то сделать с контактом....точнее с Connector....но вот что, никак не пойму.

 

[soklakov 1 475]

При открытии сборки (при импортировании) получаем автоматический контакт Bonded между низом балки и основанием, не смотря на зазор в 10 мм.... Приходится его удалять, ибо в противном случае нижняя грань балки просто не деформируется. Догадываюсь, что нужно что-то сделать с контактом....точнее с Connector....но вот что, никак не пойму.

Поменять тип на Frictional, например. 

[Zorgy 1]

Поменять тип на Frictional, например. 

Что-то не получается.... ((( Посмотрите, пожалуйста

[Zorgy 1]

Получилось.....подобие того, что хотел. Хотя при увеличении нагрузки - всё-равно балка проходит сквозь опору....фигня какая-то...Правда тогда уже речь идет о нагрузке в 1000 т.

Вообще странно, конечно... По идее, должно быть всё нормально, но пока что вызывает трудности данная задача...

Может всё же есть одно универсальное решение?....Чтоб работало при любых настройках коэффициента трения...

[Zorgy 1]

При включении какой-то функции в контакте (см. 1 картинку) получилось более-менее (см. 2 картинку).... Только деформация в центре балки (над опорой) теперь отсутствует.....

[soklakov 1 475]

Может всё же есть одно универсальное решение?....Чтоб работало при любых настройках коэффициента трения...

Дело не в коэффициенте трения.

Курс по нелинейностям бы Вам почитать. Правда, если это хобби всего лишь, то может и не стоит. На случайном переключении настроек, без понимания за что они отвечают, далеко не уехать.

[Zorgy 1]

Дело не в коэффициенте трения.

Курс по нелинейностям бы Вам почитать. Правда, если это хобби всего лишь, то может и не стоит. На случайном переключении настроек, без понимания за что они отвечают, далеко не уехать.

Согласен....хобби... Эх...Вы абсолютно правы. Буду пытаться обойтись без этой "упругости"...Блин блинский )))

 

P.S. Просто нормальной литературы, видео-уроков и прочей полезности по ANSYS крайне мало, а по данной конкретной задаче вообще нет. А те, что есть - просто невообразимо усложненные, с какими-то текстовыми файлами, с редактированием входного файла для расчета....Это просто жесть в наше время - всё вводить "от руки" ))) А те, что есть задачи, элементарные - там никакого зазора заранее нет - просто касание, либо просто динамический расчет с вручную указываемым перемещением... И то, и другое (на мой взгляд) здесь не подходит...

 

P.S. №2 Еще маленький вопросик....решение таких задач будет отличаться друг от друга при разных по величине или приложению нагрузке, или же от геометрических размеров?... Если, к примеру, будет две или три балки, соединенные друг с другом (вместо одной) также передавать нагрузку при своей деформации на основание под их "пузом"...это тоже будет иметь какие то особенности в настройке модели и подготовки к расчету? Принцип то один и тот же, насколько я понимаю, а именно: балка (или несколько соединенных балок) воспринимает часть нагрузки на себя, компенсируя её упругостью, остальное передает (или передают) на основание. Правильно?

Изменено 6 октября 2015 пользователем Zorgy

[Борман 2 375]

Может всё же есть одно универсальное решение?

1. Решать в классике.

2. Настойки по дефолту.

3. Сетка узел-в-узел.

 

 

 

А те, что есть - просто невообразимо усложненные, с какими-то текстовыми файлами, с редактированием входного файла для расчета....Это просто жесть в наше время - всё вводить "от руки" )))

Да уж... Эти люди просто идиоты.

 

PS. Выше можете не читать.

[Zorgy 1]

Ребята, ну как же быть то? Должен же быть нормальный способ...чтобы пользоваться кнопочными настройками... Может кто-нибудь сделать пример (простейший) и выложить?.....ну или просто объяснить, какая настройка контакта за что отвечает именно в данном случае...Я ведь не прошу мне описать весь Ансис....Я пользуюсь то в основном им просто для расчета на прочность для пространственных рам или балок...

 

По поводу "классики" - если просто импортировать модель, разбить, приложить усилия, закрепления и контакты (установить просто трение 0,3), то ничего не получится... Уже столько записулек записано, а толку всё нет )))  Был бы очень благодарен за помощь....думаю, не только я.

 

P.S. В APM Structure 3D контактная задача решается просто и имеет практически одинаковые настройки для любого случая (это выводы на основании подробного примера с текстовым описанием)....однако скачивать новую программу для одной задачи не очень хочется....да и не верится, что APM так легко обошло ANSYS....

[miken 0]

А что у вас конкретно не получается? Для начала можете взять два кубика одинаковых размеров стоящих друг на друге (если что-то не получается на сложной модели, обкатайте это на простой). Задайте контакт frictional и посмотрите что получится. Далее усложняйте.

В ващей модели вроде в итоге балка контактирует с нижним кубом. Не понял только, он (куб) совсем не деформируется или деформируется незначительно?

Также можете ввести в гугле workbench contact. Вам вывалится куча ссылок на ютьюб и моного еще разного материала про контакты. Материалов на самом деле очень много по Ансису, просто не всегда это все лежит в одном месте. Если у вас еще и не кряк, а лицензия, то должен быть доступ к support.ansys.com. Там куча всего есть.

[AlexKaz 1 821]

P.S. Просто нормальной литературы, видео-уроков и прочей полезности по ANSYS крайне мало, а по данной конкретной задаче вообще нет.

Гляньте Бруяка В.А., методичка: Инженерный анализ в ANSYS Workbench часть II, глава самая последняя как раз про контактные задачи.

[Zorgy 1]

Товарищи, все более-менее сложилось. Сегодня на протяжении практически 3-х часов работал над простой моделью - стержень квадратного сечения 50х50 мм и длиной 4 м закреплен с торцов (bonded), посередине на расстоянии 15 мм от нижней грани стержня установлен куб 0,5х0,5х0,5 м, закрепленный нижней гранью (bonded). Создан контакт между нижней гранью стержня и верхней гранью опорного куба - frictional с коэффициентом трения 0,25, остальные значения контакта оставил Programm Controlled. Нагрузил верхнюю грань стержня силой 10 тонн.

В итоге сравнивал 4 варианта решения и анализировал:

1. Вообще без контакта стержня и куба.

2. Контакт с трением 0,25 - автомат.

3. 4. Контакт с трением 0,25, ассиметрией, и "что-то там ....Лагранж" )))

В итоге получил более-менее правильно (я думаю)... См. вложение.

 

Опорный куб практически не деформируется....зато точно воспринимает нагрузку правильно - видно по касательным напряжениям по боковым граням.

 

P.S. Однако, при нагружении стержня нагрузкой 100 тонн, он проваливается сквозь куб...

 

 

 

Спустя еще 15 минут:

P.S. №2 ))))) Ура, товарищи! Кажется стало понятно, отчего стержень проходит сквозь опорный куб при превышении определенного (пока не известного) значения нагрузки.... Моя мысль такова:

При нагружении стержня десятью тоннами - получаем 180 МПа нормальных и 9 МПа касательных напряжений, примерно 480 МПа эквивалентных напряжений.

А при нагружении 100 тонной нагрузкой напряжения в стержне значительно превышают предел упругости для материала, так как: экв. напр. = 16380 МПа, нормальные 6000 МПа, касательные не помню... То есть ANSYS, видя превышение по всем показателям начинает игнорировать промежуточную опору...

Прав я или нет?....

Изменено 6 октября 2015 пользователем Zorgy

[soklakov 1 475]

Прав я или нет?....

Нет.

Всего лишь контакт проскакивает. С ростом нагрузки увеличивается нагрузка на первом подшаге. И на первое же приращение одна поверхность проходит сквозь другую и контакт "не ловится". Этого не происходит при меньших нагрузках.

Это не проблема программы, не проблема расчета и даже не проблема расчетчика. Просто вопрос в понимании происходящего.

ну или просто объяснить, какая настройка контакта за что отвечает именно в данном случае...

Понимаете, какая штука, все уже есть.

[Zorgy 1]

Нет.

Всего лишь контакт проскакивает. С ростом нагрузки увеличивается нагрузка на первом подшаге. И на первое же приращение одна поверхность проходит сквозь другую и контакт "не ловится". Этого не происходит при меньших нагрузках.

Это не проблема программы, не проблема расчета и даже не проблема расчетчика. Просто вопрос в понимании происходящего.

 

 

Понимаете, какая штука, все уже есть.

 

Точно, спасибо большое. Таким образом, нужно увеличить количество шагов? Или более плавный рост нагрузки обеспечить? Ну чтобы передавалось всё как надо... Если так, то как это лучше сделать? 

 

Касательно настроек контакта - я на этом сайте не зарегистрирован.....поэтому ничего не открывается по ссылке. Эту досадную оплошность постараюсь исправить в ближайшее время

 

Спустя час:

Кажется нашел, как можно изменить количество шагов и скорость прирастания нагрузки по шагам.... Надеюсь, я в правильном направлении движусь.

 

На следующий день:

Пришлось считать задачку дома, так как на работе при длительном расчете слетает лицензия периодически...

В итоге всё получилось! Установил нагрузку в 100 тонн, установил 15 шагов и нагрузку плавно возрастающую по этим шагам до 100 тонн на последнем шаге. Считалось примерно 7 минут (нагрузка на процессор ограничена в настройках ANSYS на 50%). В итоге всё отлично сошлось.

Спасибо Вам огромное, мужики, особенно soklakov-у!

 

Вопросов по данной теме больше нет.

Изменено 7 октября 2015 пользователем Zorgy

[soklakov 1 475]

на работе при длительном расчете слетает лицензия периодически...

А вот это в техподдержку обратитесь. Постараемся помочь.

Пришлось считать задачку дома