Создание сетки рамной балочной конструкции

[Zorgy 1]

Добрый день, товарищи.

 

Прошу подсказать мне по одному вопросу, так как самостоятельно решение не смог отыскать никак.

 

Имеется конструкция (на самом деле масса конструкций), рамного типа, состоящие из нескольких сортаментов каждая, спроектированы в Компасе. Требуется выполнить расчет в ANSYS на прочность. Все профиля в конструкциях имеют толщину от 3 до 10 мм. ANSYS по умолчанию создает сетку таким образом, что все эти тонкостенные элементы имеют в своей толщине только одну частичку mesh. Кто-то мне уже говорил, что я корректных результатов нужно, чтобы было минимум две - три... На работе комп мощнее, чем дома - там провел опыт на примере одной усиленной балки. Расчет со стандартным разбиением и вручную с очень мелким в тоге:

1. Модель разбита по умолчанию с релевансом 100. Нагрузка по верхнему шарниру вертикальная 15000 Н, внизу на шарнирах закрепление дисплейсмент с фиксацией по Y.

Как результат - деформация по центру 1,01 мм примерно, экв.напряжения 140 МПа и т.п. Расчет занял 10 секунд, потребовалось 2 Гб оперативки.

2. Модель разбита фиксированными элементами от 1 до 2 мм. Сетку в таком виде, как во вложении, даже не увидеть - всё черное из-за мелких элементов (по толщине каждого элемента 3 - 4 штуки подразделения). Расчет занял на том же компе 15 минут, потребовалось 11 Гб оперативки. Как результат - деформация по центру 1,18 мм примерно, однако экв.напряжения аж 400 МПа!!! И это всё при тех же нагрузках.

 

Вопрос - как быть и что делать? :) Не может быть для балки длиной 2,5 м при нагрузке всего в 1,5 тонны аж 400 МПа напряжений... При том, что если разбивать балку очень мелко, но в сечении элементов по толщине оставлять 1 элемент сетки, то результат будет аналогичен 1 опыту. Вопрос еще в том, как можно увеличить разбиение только по толщине тонкостенного элемента? Ведь "на носу" большие конструкции, где, если "бить мелко", речь пойдет о 100 Гб оперативки )))) Подскажите, кто разбирается, пожалуйста.

Для справки, речь идет о таких вот конструкциях - см. вложение. Их их будет достаточно много, и все разные.... Модели импортирую через IGES

Изменено 4 ноября 2015 пользователем Zorgy

[AlexKaz 1 822]

Немного про альтернативные решения. Вместо 3d раму считал в балочных элементах (где-то уже на форуме активно обсуждалось, чем и воспользовался). Готовую сборку SolidWorks переделывал в Компасе, затем скармливал SW Simulation. Работало даже при смешанной сетке.

Изменено 4 ноября 2015 пользователем AlexKaz

[Fedor 1 597]

"по умолчанию создает сетку таким образом, что все эти тонкостенные элементы имеют в своей толщине только одну частичку mesh" для оболочечных элементов это не актуально, там степеней свободы больше чем в трехмерных элементах...

[Zorgy 1]

SW Simulation тоже считает на прочность?

 

"оболочечных элементов это не актуально, там степеней свободы больше чем в трехмерных элементах" - не совсем понял, что Вы имели ввиду, поясните, пожалуйста?

[Chardash 306]

SW Simulation тоже считает на прочность?

 

"оболочечных элементов это не актуально, там степеней свободы больше чем в трехмерных элементах" - не совсем понял, что Вы имели ввиду, поясните, пожалуйста?

в солидах 3 степени сводобы, перемещения в узлах, x,y,z. В оболочках еще и повороты

непростая конструкция на картинке. на ней наверное будет стоять кто-то, работа на высоте? Будьте осторожнее.

 

под ней скорей всего)

Изменено 4 ноября 2015 пользователем Chardash

[Zorgy 1]

Эта одна из частей сложной конструкции для установки подъемника на кровле здания - втройне опасно всё. Хотелось бы более подробного объяснения того, нужно ли разбивать вообще тонкостенные элементы по толщине? И вообще правильный подход к расчету именно таких конструкций.....

[Гость]

Это вроде как рамно-ферменная (фермы тут поболее) конструкция. Классики ГПМ такие считают стержнями. С углубленным расчетом отдельных узлов.

Изменено 4 ноября 2015 пользователем katalex-3

[Chardash 306]

http://www.youtube.com/playlist?list=PLyAalBgNr_kTA9v6cgkZpXRdvC2nrnqSY

[Zorgy 1]

Спасибо, конечно, за ссылку на 55 видео уроков ))) 

Однако, я ведь задал конкретный вопрос, можно ли как-нибудь рассмотреть именно этот вопрос? Повторюсь еще раз:

1. Для таких рамных пространственных конструкций обязательно ли нужно подразделять тонкие стенки профиля по толщине на элементы?

2. Отчего могли появиться такие разные значения 400 МПа и 140 МПа (см. первый пост)?

[Guterfreund 75]

@@Zorgy, Вы очень далеки от FEM-а! Посмотрите хотя бы примеров пару в интеренете что-ли...  

[Zorgy 1]

Уфффф..... ))))) Просил ведь ответить чётко и лаконично. Ну почему же на всех форумах одно  и то же? )))) Если нечего посоветовать по делу - прошу тогда не тратить свое драгоценное время на посылы меня в библиотеку )))

 

 

P.S. Пара примеров в интернете, думается мне, делается такими же самоучками... Собственно говоря, именно поэтому там такие моменты не объясняются, а в некоторых случаях вообще противоречат другим примерам от других "спецов" (обратите внимание на кавычки)

Изменено 5 ноября 2015 пользователем Zorgy

[AlexKaz 1 822]

Покажите скрин где напряжения 400 МПа.:)

"SW Simulation тоже считает на прочность?"

Об том и речь. SW Sim дает возможность решать задачи рядовым инженерам с минимумом знаний теории. Правда придется включать голову чтобы не ошибиться. Если есть доступ к SW и модулю симуляции, почитайте книжки Алямовского, у него целая серия про SW Sim, и каждая достойна внимания.

[Zorgy 1]

Покажите скрин где напряжения 400 МПа.:)

"SW Simulation тоже считает на прочность?"

Об том и речь. SW Sim дает возможность решать задачи рядовым инженерам с минимумом знаний теории. Правда придется включать голову чтобы не ошибиться. Если есть доступ к SW и модулю симуляции, почитайте книжки Алямовского, у него целая серия про SW Sim, и каждая достойна внимания.

 

Прикрепляю к письму 5 картинок:

1. Обычное разбиение (сетки частей между собой сходятся) (117 МПа)

2. Две картинки в разном масштабе. Мелкое разбиение (сетки частей между собой сходятся) (более 200 МПа)

3. Две картинки в разном масштабе. Мелкое разбиение (сетки частей между собой не сходятся) (тут то и есть 408 МПа)

 

P.S. Компас то тоже умеет считать - встроен модуль APM FEM, вот только большие модели он "не тянет" - ругается на объем используемой памяти. В SW такой проблемы нет?

Изменено 5 ноября 2015 пользователем Zorgy

[Гость]

2. Две картинки в разном масштабе. Мелкое разбиение (сетки частей между собой сходятся) (более 200 МПа) 3. Две картинки в разном масштабе. Мелкое разбиение (сетки частей между собой не сходятся) (тут то и есть 408 МПа)

 

А сие не есть результат сингулярности? При измельчении сетки в бесконечность напряжения?

[Makarrr 15]

А сие не есть результат сингулярности? При измельчении сетки в бесконечность напряжения?

 

Как можно такими словами бросаться! Человек же 2 раза вопросы повторил! А Вы ему про какую-то сингулярность! 

Вы ему еще б сказали что его балка закреплена неверно

[ccc44 53]

У Вас проявляется бич любой программы МКЭ - сингулярность. Ее вероятность тем выше, чем мельче сетка. Наиболее достоверный результат на крупной сетке. А вообще в Ансис надо рычаг  считать оболочками. 

Поскольку у Вас нет опыта, рекомендую SW Simulation.  Там намного все проще. И хелп русский. Рычаг там считайте оболочками, а ферменную конструкцию = элементами балки-стержни.

Изменено 5 ноября 2015 пользователем ccc44

[soklakov 1 475]

Уфффф..... ))))) Просил ведь ответить чётко и лаконично. Ну почему же на всех форумах одно  и то же? )))) Если нечего посоветовать по делу - прошу тогда не тратить свое драгоценное время на посылы меня в библиотеку )))

Может быть от того, что Вам отвечают по делу, просто с некоторой ленью, потому что Вы еще совсем не в теме, а объяснять Вам то, что объясняется на студенческой скамье годами и приобретается с опытом, в ответ на Ваш "четкий запрос" больно неудобно.

От того и пребываете Вы в своих заблуждениях, типа этих:

P.S. Пара примеров в интернете, думается мне, делается такими же самоучками... Собственно говоря, именно поэтому там такие моменты не объясняются, а в некоторых случаях вообще противоречат другим примерам от других "спецов" (обратите внимание на кавычки)

 

Что же касается Вашей конструкции,  то может быть актуально использовать solsh-элементы, правда, придется немного посидеть с декомпозицией геометрии. Но это все какие-то непонятные слова. А нужен ведь четкий ответ.

Мы тут кой-чего пробовали понятного сделать, уж не знаю, получилось ли.

 

Вопрос - как быть и что делать? :)

Не вдаваясь в подробности, первое что надо сделать - определиться "зачем" Вам нужен расчет. Это, конечно же, будет только начало. Но без этого Вы еще долго будете плеваться на "спецов" в кавычках.

[Zorgy 1]

Спасибо, soklakov, ссс44 и katalex-3... За более подробное объяснение. Понравился пост №3 http://cccp3d.ru/topic/71215-poleznye-sovety-nachinaiuschim/

Касательно чрезвычайно мелкой сетки более-менее понял.

Остался вопрос - обязательно ли разбивать толщину металла профиля на элементы сетки или достаточного одного элемента mesh по толщине?

 

Что же касается того, "зачем" мне нужен этот расчет.... Всё очень просто - убедиться, что всё надежно и никто не пострадает :)

 

Я прекрасно понимаю Ваш сарказм - появился новичок, который дерзит в ответ на мудрые советы специалистов по поводу пойти и посмотреть и т.п. )))) Однако же, ведь форум и существует для того, чтобы знающие люди могли давать советы тем, кто в этом не до конца разбирается, или вообще не разбирается...ведь таких вопросов от специалистов вряд ли увидишь... Я специалист несколько в другой отрасли, однако, жизнь сложилась так, что в данный момент (пару месяцев) мне чрезвычайно нужно спроектировать и рассчитать вот такие конструкции... Так что уж простите мне мою конструкторскую тупость. Хотя в принципе, на любом форуме на любую тему (даже не научную) всегда всё обсуждение переводится в "как пройти в библиотеку" )))

 

Что же касается Makarrr "Вы ему еще б сказали что его балка закреплена неверно" - что Вы имеете ввиду?

[soklakov 1 475]

Что же касается того, "зачем" мне нужен этот расчет.... Всё очень просто - убедиться, что всё надежно и никто не пострадает :)

Тогда считайте в балках со СНиПом в руках.

Это построение модели заново, но не поленитесь. Это не так уж сложно. Зато считаться будет 10 секунд. И никаких вопросов о количестве элементов по толщине. И вообще будет нормальный адекватный расчет, а не исследование.

Еще раз - балки.  Это о всей конструкции - этих "лесах". А отдельные узлы... там уже может разберетесь.

 

Ну и самый правильный вариант -  отдайте на аутсорс)

Изменено 5 ноября 2015 пользователем soklakov

[AlexKaz 1 822]

"Вы ему еще б сказали что его балка закреплена неверно"

Стоят displacement'ы. Балку как крепили?