Расчет интенсивности напряжений в мет.образце. Вопросы.

[moribund 0]

Здравствуйте, господа!

Вынуждена обратиться к вам за помощью в решении задачи. Я в Ансис и вообще в данной области совсем новичок, но по учебе появилась необходимость воспользоваться возможностями Ансис для моделирования.

Постановка задачи (опишу своими словами):

Металлический образец (сталь)12,5х12,5х60мм стоит вертикально на диске (сталь) высотой 10мм и диаметром 100мм. Диск вращается в горизонтальной плоскости, образец закреплен, к образцу приложена направленная вертикально вниз на верхнюю грань сила 10Н. Собственно, хотелось бы оценить интенсивность напряжений в образце в области контакта (в результате трения).

Как я (напоминаю, нуб) решала эту задачу в ВБ:

Теперь граничные условия:

Образец -

Displacement на верхнюю грань, ограничивая все перемещения этой плоскости по Х и У.

Pressure на ту же грань по нормали 0,064 МПа.

Диск -

Remote Displacement по цилиндрической грани (пробовала с другими) вокруг центра координат. Ограничения X, Y, Z=0; Rotation X, Y=0 RotZ=30

Контакт ставила Frictionless либо Frictional, нижняя грань образца - contact, верхняя грань диска - target.

остальные настройки по умолчанию (читала букварь, пыталась менять, не помогает).

Собственно вопрос - когда трения нет, задача хоть как либо да решается, да хотя бы просто-решается. Но стоит только мне поставить контакт с трением, то при любых значениях коэффициента задача не решается вообще. (error - the solver engine was unable to converge on a solution for the nonlinear problem as constrained) и куча варнингов.

Пробовала ускорить решение взяв 1 сектор диска, чтоб не считал лишнего.

Подскажите пожалуйста, что я делаю не так? Тип анализа для этой задачи нужно выбирать transient structural?

Очень надеюсь на вашу помощь.

 

 

 

[AlexKaz 1 821]

К статике никак не перейти?

На форуме уже встречалась подобная задачка, один в один как ваша.

[moribund 0]

К статике никак не перейти?

На форуме уже встречалась подобная задачка, один в один как ваша.

Преподаватель просит в динамике, "чтоб вращалось".

Задачу пошла искать.

Изменено 14 декабря 2015 пользователем moribund

[AlexKaz 1 821]

http://cccp3d.ru/topic/68500-iznos-v-ansys-15/?hl=%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA

Вращалось на картинке и вращалось в математике - это два разных вращения. Когда в 80-е считали движки ПС-90, ради экономии ресурсов считали двухмерную постановку и по методу геометрического погружения моделили в 2d-постановке очень даже трёхмерные лопатки. Я до сих пор тащусь, частоты с лабораторными данными совпали...

[soklakov 1 475]

Преподаватель просит в динамике, "чтоб вращалось".

Так может Вы его сюда пригласите?  Он, вероятно, лучше постановку задачи изложит.

[Fedor 1 597]

"хотелось бы оценить интенсивность напряжений в образце в области контакта" вертикальная компонента - s33=10/12.5**2 касательная s32=s23= -k s33, k - коэффициент трения , ну и посчитайте интенсивность - Si=sqrt(3 J2 )

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%B7%D0%B5%D1%81,_%D0%A0%D0%B8%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B4_%D0%AD%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D1%80_%D1%84%D0%BE%D0%BDхочется - оцените :)

[moribund 0]

AlexKaz

Спасибо за ссылку. А таким дилетанским способом, как я описала, подобную задачу не решить?

 

 

Так может Вы его сюда пригласите?  Он, вероятно, лучше постановку задачи изложит.

 

Пожалуй, не стоит ;) Таак.. Давайте еще раз. Вроде я все в сообщении описала. Имеем образец который не движется, и "стоит" на вращающемся диске. Если трение отсутсвует, то задача решается (не факт что верно, да , но все же ), а если я ставлю контакт типа frictional то полный фейл и куча варнингов. Почему? Пишу в надежде что кто нибудь подскажет.

хочется - оцените :)

За корявые формулировки заранее прошу пардону.

 

 

Помогите, пожалуйста, я совсем не специалист по САПР и предметной области. Но мне уже самой интересно что ж такое то.

Изменено 14 декабря 2015 пользователем moribund

[Fedor 1 597]

"задача решается (не факт что верно, да , но все же" - так на пальцах оцените, коль сила есть, то поделите на площадь и все дела если без трения...

[moribund 0]

С этим вроде справилась. С делением то :)

А вот с трением - нет. Говорю ж трения коэффициент задаю и ошибка сразу, которую я в первом сообщении написала.(error - the solver engine was unable to converge on a solution for the nonlinear problem as constrained)

Суть - проводили подобный эксперимент ИРЛ (не я). На установке с диском, образец и т.п. что я выше писала. Проводили для получения деформационного рельефа на образце в результате сжатия с трением об диск. Коэфф. трения полученный в эксперименте порядка 0,7

Меня, собственно, только сам рельеф там и интересует, но вот решила попробовать в Ансис ВБ это все смоделировать. Теперь нет мне покоя)

Изменено 14 декабря 2015 пользователем moribund

[Fedor 1 597]

"Коэфф. трения полученный в эксперименте порядка 0,7" - не многовато для стали ?

[AlexKaz 1 821]

Сетку Вы не показали, график сходимости (расходимости) решателя не привели, а еще солвер не настроен. Полистайте Хэлп, возьмитесь за примерчик полегче - посчитайте кубик на плоскости, а то и в 2д. Контактные задачи в курсе теории упругости самый последний раздел (кроме волн), это говорит о том, что они самые сложные. А Вы хотите добавить сюда и динамику, и пластику...

[moribund 0]

"Коэфф. трения полученный в эксперименте порядка 0,7" - не многовато для стали ?

Знаете, я тоже в интернетах не нашла ничего подобного.

 

Сетку Вы не показали, график сходимости (расходимости) решателя не привели, а еще солвер не настроен. Полистайте Хэлп, возьмитесь за примерчик полегче - посчитайте кубик на плоскости, а то и в 2д. Контактные задачи в курсе теории упругости самый последний раздел (кроме волн), это говорит о том, что они самые сложные. А Вы хотите добавить сюда и динамику, и пластику...

Спасибо! Последую Вашему совету. Если еще будут вопросы, я в этой теме обращусь, уж не обессудьте, пожалуйста.

[soklakov 1 475]

Говорю ж трения коэффициент задаю и ошибка сразу, которую я в первом сообщении написала.

Задача с трением сложнее сходится чаще всего. Это просто факт, ничего гениального. Возникает chattering, с которым можно бороться снижением контактной жесткости (normal stiffness в настройках). Но тогда снижается точность определения контактного давления, которая как будто бы Вас и интересует.

Все это Вы, собственно, найдёте в курсе по нелинейностям и в упражнении про задачу Герца.

Но это все набор слов, потому как не до конца ясно ради чего вся трагедия затевается. В теме, к которой Вас отсылали вполне конкретно износ интересовал.

Вы сказали интригующие слова:

Меня, собственно, только сам рельеф там и интересует

и это куда больше, чем определить "интенсивность напряжений на конце стержня".

Хотите рассказать чуть больше о том, что хотите получить в конечном счете? Круг крутится трое суток или полоборота? Какого рода рельеф получается? Какие его основные параметры нужно предсказать? Нужно ли?

[moribund 0]

Запутала я всех с своей интенсивностью ( вопрос был мной поставлен некорректно совсем, извините, я думала это не важно. хоть название темы меняй.

Хотите рассказать чуть больше о том, что хотите получить в конечном счете? Круг крутится трое суток или полоборота? Какого рода рельеф получается? Какие его основные параметры нужно предсказать? Нужно ли?

В общем и целом нужно сравнить результаты расчета нормальных и сдвиговых напряжений в образце в модели с той картиной, что имеется реальном образце (следы скольжения плоскостей ск.-я). Пока так. Я еще только начала все это изучать (теорию пластической деформации).

Плоская задача получилась, спасибо. С коэффициентом трения 0,15. Типа анализа выбрала static structural, верно? Или все таки Transient?

И еще, насчет настроек солвера - подскажите, пожалуйста, где про них поподробней прочитать?

[Fedor 1 597]

Теория пластического течения лучше чем деформационная теория. Хотя последняя попроще. Но похоже у Вас такой уровень напряжений, что о пластичности не приходится говорить...  :)
 
"Металлический образец (сталь)12,5х12,5... мм стоит вертикально на диске (сталь).... к образцу приложена направленная вертикально вниз на верхнюю грань сила 10Н"

 

=> 0.0065 кГ/кв.мм, а пластика в самых худеньких сталях начинается примерно с 20 кГ/кв.мм ... :)

Изменено 16 декабря 2015 пользователем Fedor

[moribund 0]

Это данные с эксперимента. Там и коэффициент трения полученный, как Вы сказали, не верный. С этим разберусь позже. Проблемы по мере поступления буду решать, слишком много тут для меня нового и неизвестного.

Сейчас хочу с настройками ВБ разобраться :)

Тип анализа для данной задачи подскажите, пожалуйста, и где почитать насчет настроек решателя, будьте добры)

Есть книга автора Бруяка В.А. в 2 частях, но, может, есть что то еще по ВБ...

[soklakov 1 475]

Тип анализа для данной задачи подскажите, пожалуйста, и где почитать насчет настроек решателя, будьте добры)

тогда берите Transient  По крайней мере, вязкость искусственно добавлять не придется.

нужно сравнить результаты расчета нормальных и сдвиговых напряжений в образце в модели с той картиной, что имеется реальном образце (следы скольжения плоскостей ск.-я)

Картину покажете?

 

Есть книга автора Бруяка В.А. в 2 частях, но, может, есть что то еще по ВБ...

А есть обучающие материалы от Ansys. Они понятнее, актуальнее и глубже. Только их почему-то читать никто не хочет, зато с настройками желают все с ходу разобраться, в крайнем случае на форуме в двух словах уточнить.

[moribund 0]

Картину покажете?

А есть обучающие материалы от Ansys. Они понятнее, актуальнее и глубже. Только их почему-то читать никто не хочет, зато с настройками желают все с ходу разобраться, в крайнем случае на форуме в двух словах уточнить.

Покажу, позже.

Я хочу читать все, собственная тупость весьма печалит. Ansys Workbench Tutorial можно считать обучающим материалом от Ansys?

Изменено 16 декабря 2015 пользователем moribund

[soklakov 1 475]

Я хочу читать все, собственная тупость весьма печалит.

Отсутствие знаний это не тупость)) 

"тупость - это нежелание попробовать"

 

 

Ansys Workbench Tutorial можно считать обучающим материалом от Ansys?

Возможно, а что это? А то под таким названием может оказаться практически что угодно.

Те, с которых стоит начинать, на портале помечены форматом Training Materials и, как правило, содержат в названии слово Introduction.

[Fedor 1 597]

"эмоциональная тупость может сочетаться с крайней ранимостью" <= https://ru.wikipedia.org/wiki/Аффективное_уплощениевот и проверим ранима ли автор, а то тут много обидчивых среди администрации :)

"Тупость - отсутствие соображения, неспособность включать голову и думать. Или выключение соображения, отключение ума - тогда, когда это выгодно.

Умение не слышать то, что слышать не стоит, умение не понимать то, что понимать нельзя или не выгодно – часть умения вести свою линию и используется многими мудрыми людьми.

" <= http://www.psychologos.ru/articles/view/tupost

Вывод - тупость почти синоним мудрости

"Уилл Тернер: Ты либо безумец, либо гений.

Джек Воробей: Это две крайности одной и той же сущности

"

Видите - все зависит от точки зрения на одну и ту же несуществующую сущность, то есть симулякр с точки зрения постмодерна

:)

Дети тупыми не рождаются, дети тупыми становятся ... как и студенты :)

Изменено 16 декабря 2015 пользователем Fedor