Статический расчет сборки балка/листовой металл

[Stepan82 1]

Добрый день,

может кто-нибудь подсказать какие условия контакта надо указать?

имеется:

сборка из двух деталей (это одна грань емкости)

каркас из балок, вкладыш из листового металла

каркас закреплен в 4-х точках фиксированной геометрией

вкладыш не связан жестко с каркасом (должно быть условие типа "нет проникновения"), но сам закреплен по трем сторонам, перемещение только по Z (X,Y = 0).

неравномерное давление прикладывается к листовому металлу, который в свою очередь давит на каркас.

 

проблема в том, что прописать контакт "Нет проникновения" между балкой и листовым металлом не получается.

При попытке решения выдает ошибку: Контейнер контактов. Поверхность не определена.

 

 

Сборка1.rar

Изменено 13 февраля 2016 пользователем Stepan82

[ccc44 53]

В этой ветке никто не ответит. Тему надо переместить в радел САЕ>Динамика и прочность>SW Simulation.

У Вас полиэтиленовый лист? В сборке решить задачу проблематично. Можно попробовать считать деталь, выделив на ней опорные поверхности. При этом включить параметр "большие перемещения". Если линейный расчет не пойдет - надо запускать нелинейный.

[Stepan82 1]

Уже переместили). 

да лист полиэтиленовый,  фактический прогиб листа (это в жизни) будет примерно 10-13мм, при толщине листа 10мм. Это не большие перемещения наверное. Да и можно попробовать решить с БП и без них. Это попробую конечно. 

Пока дело не в точности, а в креплениях, не получается добиться контакта "нет проникновения" между листовым металлом и балкой.

По опорным поверхностям, это же все равно будут какие-то твердые тела или поверхности? то есть контакт все равно придется прописывать. и этот контакт должен быть не "связанный".

Перевел каркас из балок в твердые тела, прописал "нет проникновения" между каркасом и листом, каркас закрепил фиксированной геометрией по вертикальным внешним граням, лист фиксированной геометрией по нижней грани, и лист ограничил по двум осям тоже по внешним вертикальным граням. Расчет прошел нормально.

Деформации листа увеличились  с 10 до 15мм. 

Но прописать такой контакт между листом (листовой металл) и балкой так и не получилось. Если кто-то подскажет, буду благодарен.

 

Кстати расчет с БП уменьшил прогиб листа до 8мм.

Можно попробовать считать деталь, выделив на ней опорные поверхности

опорные поверхности это просто задание контакта по грани детали или что то другое?

[ccc44 53]

лист ограничил по двум осям тоже по внешним вертикальным граням.

Этим самым Вы практически связали лист с каркасом. Кроме того, для того, чтобы обеспечить скольжение листа по каркасу необходимо погасить глобальный контакт "связанные".  Т. е. фактически Вы считали лист, связанный с твердотельным каркасом. И чем Вас не устраивает результат?. 

В случае смешанной модели, контакт " нет проникновения", по-видимому невозможен в связи с разным типом элементов.

Но для "связанных" он идет, правда БП тут недоступны. Прогиб 9,5мм. При этом Вы можете отдельно посмотреть напряжения в каркасе.

 

опорные поверхности это просто задание контакта по грани детали или что то другое?

 

В детали они создаются инструментом "разделительная линия". Для расчета детали нет контактов, есть только ограничения. Но в Вашем случае (без каркаса) результат будет неверным. Это я неправильно Вам посоветовал.

[Stepan82 1]

 

Может я не правильно понял, что Вы сказали, но для тех элементов, где были прописаны привила контакта, глобальный контакт не действует. То есть лист не связан с каркасом.

В итоге получилось то, что на картинке. красные это связанные, сиреневые это нет проникновения,

 

разницу, которая может получится при решении, между связанными и при "нет проникновения" (скользящие) листом и каркасом, я понимаю так:

это связанные

это скользящие

 

верно?

 

Еще вопрос, эта модель емкости это так сказать, попробовать.

я сделаю сборку реальной емкости, просчитаю напряжение в стенке.

можно ли будет попросить Вас самостоятельно рассчитать напряжения? для проверки.

затраченное время готов компенсировать

Изменено 15 февраля 2016 пользователем Stepan82

[ccc44 53]

Скольжения листа по каркасу в реальной модели у Вас не будет: в углах по причине жесткой связи с соседней стенкой, в середине - по условию симметрии. Контакты типа "нет проникновения" ведут себя по разному при назначении опций: "узел к узлу", "узел с поверхностью", "поверхность с поверхностью". Посмотрите сколько у Вас элементов по ширине трубы каркаса. Я думаю, что на поведении оболочки в целом это сильно не сказывается. 

Модель давайте. Время есть.

[Гость]

А разве этот ваш "еврокуб" нельзя посчитать аналитически? Расчет пластин, нагруженных гидростатическим давлением, ЕМНИП, даже в ГОСТе прописан каком-то. Или РД точно уж.

[Stepan82 1]

Скольжения листа по каркасу в реальной модели у Вас не будет: в углах по причине жесткой связи с соседней стенкой, в середине - по условию симметрии. Контакты типа "нет проникновения" ведут себя по разному при назначении опций: "узел к узлу", "узел с поверхностью", "поверхность с поверхностью". Посмотрите сколько у Вас элементов по ширине трубы каркаса. Я думаю, что на поведении оболочки в целом это сильно не сказывается. 

Модель давайте. Время есть.

разница не велика но она есть, при "нет проникновения" напряжения больше в районе соприкосновения листа к каркасу (изгиб), при связанном, напряжения в листе напротив каркаса почти 0, а по бокам, там где изгибается лист они выше.

на картинках видно это 

связанные

Нет проникновения

 

Это так к слову, спасибо Вам за участие!. как подготовлю сборку ванны вышлю.

А разве этот ваш "еврокуб" нельзя посчитать аналитически? Расчет пластин, нагруженных гидростатическим давлением, ЕМНИП, даже в ГОСТе прописан каком-то. Или РД точно уж.

этот кубик сделал просто для того чтобы получить какие то более менее реальные результаты на меньшей модели, т.к. не получался нужны контакт между балкой и листом.

 

По расчету конструкций из пластика не могу найти практически ни чего, есть немецкий DVS. даже выписал из германии этот справочник. Но разобраться пока не могу или уровня английского не хватает или мозгов. Может быть какие то пояснения есть к нему, но не искал еще.

Если имеете какой то опыт в этой сфере буду благодарен за наводки).

И вообще стоит ли тратить время на расчет в SW, может быть изучать Ansys? требуются статические и гидростатические расчеты конструкций.

находил информацию в интернете что SW в силу своей природы считает со значительной погрешностью по сравнению с Ansys.

[ccc44 53]

разница не велика но она есть

При расчете стенки поста #1 у меня получилось:

1. С балочными элементами каркаса и оболочкой "связанные":

  -максимальные напряжения в оболочке - 4,6МПа 

  -максимальные напряжения в каркасе - 45МПа

  -прогиб оболочки -9,4мм

 

2. С твердотельным каркасом и оболочкой "нет проникновения":

  -максимальные напряжения в оболочке - 5,1МПа

  -максимальные напряжения в каркасе - 248МПа

  -прогиб оболочки -8,4мм.

 

Т.о. в каркасе (закреплен по углам) я схватил сингулярность. В балочных элементах ее не бывает.

[soklakov 1 475]

находил информацию в интернете что SW в силу своей природы считает со значительной погрешностью по сравнению с Ansys.

Хотя сам я предпочитаю ANSYS, информация о разной точности решения и погрешностях выглядит весьма сомнительной. В ANSYS богаче пре- и постпроцессинг, больше расчетных возможностей,

НО и SW и ANSYS - просто калькуляторы. И как калькуляторы они обладают машинной точностью, а это очень точно.

Кстати расчет с БП уменьшил прогиб листа до 8мм.

И это ближе к правде.

неравномерное давление прикладывается к листовому металлу, который в свою очередь давит на каркас.

Почему бы не рассмотреть по отдельности листы и каркас? 

[Stepan82 1]

При расчете стенки поста #1 у меня получилось:

1. С балочными элементами каркаса и оболочкой "связанные":

  -максимальные напряжения в оболочке - 4,6МПа 

  -максимальные напряжения в каркасе - 45МПа

  -прогиб оболочки -9,4мм

 

2. С твердотельным каркасом и оболочкой "нет проникновения":

  -максимальные напряжения в оболочке - 5,1МПа

  -максимальные напряжения в каркасе - 248МПа

  -прогиб оболочки -8,4мм.

 

Т.о. в каркасе (закреплен по углам) я схватил сингулярность. В балочных элементах ее не бывает.

Да поэтому теперь я делаю каркас без скруглений.

[Stepan82 1]

Почему бы не рассмотреть по отдельности листы и каркас? 

 

 

 

так и надо скорее всего.. У меня опасения на счет правильности указания контактов и креплений. В целой сборке понятней как должно быть.

Изменено 16 февраля 2016 пользователем Stepan82

[ccc44 53]

так и надо скорее всего.. У меня опасения на счет правильности указания контактов и креплений. В целой сборке понятней как должно быть.

Это я и предлагал в посте #2. Только результат для листа будет как в сборке с абсолютно жестким каркасом. Зато расчет проходит очень быстро. 

[Stepan82 1]

 

Можно задать еще вопрос, проблема с контактами и креплениями,

пытаюсь рассчитать модель большего размера. Вырезал четверть по осям симметрии.

между листом и каркасом по вертикальным граням зазор 3 мм., т.к. в жизни скорее всего так и получится.

Глобальный контакт - связанные

Нижний лист закреплен фиксированной геометрией.

по срезанным граням установил крепление "на плоских гранях", ограничил движение по всем осям кроме оси по которой действует нагрузка.

добавил наборы контактов между каркасом и листами "нет проникновения" чтобы не было интерференции.

 

при расчете сообщение что модель не зафиксирована. 

 

зазор убирать пробовал, что то не так с креплением по плоским граням скорее всего?

 

[ccc44 53]

при расчете сообщение что модель не зафиксирована. 

Без файла не разберусь. 

[Stepan82 1]

Вот сборка

Сборка2.rar

[ccc44 53]

Вот сборка

Вы считаете четвертинку. Задайте симметрию в двух направлениях. Закрепления на плоских гранях уберите. 

[Stepan82 1]

симметрия не задается, пишет "Плоскость симметрии можно определить только с использованием копланарных граней и плоскость симметрии не может пересекать геометрию модели."

Задайте симметрию в двух направлениях.

это симметрия которая в креплениях ? 

[ccc44 53]

это симметрия которая в креплениях ? 

Да, что-то ему не нравится геометрия. Я обычно рисую четверть, а у Вас вырез сделан в сборке, м. быть поэтому, но точно не знаю. 

[Stepan82 1]

да ерунда получается полная, заново рисуешь сборку постоянно проверяешь симметрию в исследовании. все хорошо, потом к примеру отсекаешь стойки между балками, симметрия уже не работает. удаляешь отсечения, симметрия все равно не работает.

буду четверть делать, наверное только так.

по идее, если правильно прописать ограничения по граням выреза все должно считаться и без функции симметрия? или нет