Pumpov

Прямоугольная пластина в Static Structural

196 сообщений в этой теме
Pinned posts

Добрый день.

 

Хотел сравнить аналитическое решение для прогиба тонкой прямоугольной пластины, с краями Simply Suupported, под действием силы в поперечном направлении, Concentrated Load, с тем, что выдает ANSYS.

Выяснил, что задать условие Simply Suported можно только для edge и vertex, но не для face. Это логично, но в трехмерной модели края пластины имеют конечную толщину.

И в Help прочитал, что Simply Suported "Applicaple for surface body models or line models only".

Правильно ли я понимаю, что пластину надо создать как Surface body, не как часто делают Extrude для прямоугольного Sketch? Честно, не ясно представляю, что такое Surface body, кто бы просто объяснил.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

Частично разобрался с Surface body. Сгенерировал его в DesignModeler. Правильно ли я понимаю, что мы упрощаем реальное трехмерное тело, считая, что, например, верхняя и нижняя грани поперечно деформируются абсолютно одинаково, даже при сосредоточенной нагрузке?

Я проверял, что если задать сосредоточенную силу в некотором Vertex, то поперечный прогиб на тыльной и внешней гранях в этом Vertex будут отличаться на характерный скачок, т.е. сила не только прогибает пластину, но и продавливает узел в точке приложения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 hours ago, Pumpov said:

но в трехмерной модели края пластины имеют конечную толщину.

rtfm: remote displacement

2 hours ago, Pumpov said:

Правильно ли я понимаю, что мы упрощаем реальное трехмерное тело,

google: Ansys tutorials

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, Pumpov сказал:

мы упрощаем реальное трехмерное тело,

принимая гипотезу плоских сечений.

7 часов назад, Pumpov сказал:

при сосредоточенной нагрузке

помним о принципе Сен-Венана.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 часов назад, Pumpov сказал:

Хотел сравнить аналитическое решение для прогиба тонкой прямоугольной пластины

 

1 час назад, soklakov сказал:

принимая гипотезу плоских сечений.

:no_1:

В данном случае речь идет о гипотезе прямой нормали

Цитата

Гипотеза прямой нормали дает возможность выразить деформации в любой точке оболочки через деформации ее срединной поверхности, которые зависят от двух координат, и таким образом свести решение трехмерной задачи теории упругости к двухмерной.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Гипотеза прямой нормали дает возможность выразить деформации в любой точке оболочки через деформации ее срединной поверхности, которые зависят от двух координат, и таким образом свести решение трехмерной задачи теории упругости к двухмерной.

И в чем состоит сама гипотеза ?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 7   Опубликовано: (изменено)

3 часа назад, ДОБРЯК сказал:

В данном случае речь идет о гипотезе прямой нормали

структурно - это крайне похожие вещи. можно сказать - вопрос терминологии. называя гипотезой плоских сечений, выполняем аллюзию к балкам.

Изменено пользователем soklakov
запятая

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Борман сказал:

И в чем состоит сама гипотеза ?

Для тонких оболочек (пластин)

Гипотеза Кирхгофа-Лява: (объединяет две гипотезы)

1) Нормаль остается нормалью и после деформации, т.е. нормальный элемент остается после деформации прямолинейным и перпендикулярным к срединной поверхности, а также не меняет своей длины.

2) гипотеза о ненадавливании слоев: слои, параллельные срединной поверхности , не давят друг на друга.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 9   Опубликовано: (изменено)

Вроде достаточно и гипотезы о линейности распределения деформаций или еще какой. То есть если что-то известно о поведении деформаций то можно свести к двухпараметрическим задачам ...    http://www.pinega3.narod.ru/charmat/charmat.htm    :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
51 минуту назад, soklakov сказал:

структурно - это крайне похожие вещи. можно сказать - вопрос терминологии. называя гипотезой плоских сечений, выполняем аллюзию к балкам.

Гипотеза плоских сечений (гипотеза Бернулли 1705 г.) для сопроматовского стержня, стержня Бернулли. 

Плоские сечения, нормальные к оси стержня до деформации, остаются плоскими и нормальными к оси стержня после деформации.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, soklakov сказал:

можно сказать - вопрос терминологии

Это разные гипотезы, сделанные разными людьми и в разное время. 

Понятие пластины. Теория тонкой пластины - http://www.ispa-soft.ru/teoriq/T1-3-2-1.htm

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минуту назад, Fedor сказал:

К сожалению там ничего конкретного для тонких пластин нет. И в вашей статье - это пластина Тимошенко, а не пластина Кирхгофа. :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Любые можно сделать приняв те или иные гипотезы. Там же в реальных ситуациях есть еще и растягивающие усилия. И оболочки не обязательно плоские. Шире надо смотреть на вопрос

 

Букварей и справочников предостаточно где традиционные подходы описаны.

http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/5-5_timoshenko_1966.pdf  вот например есть пример безбалочного перекрытия на колоннах  очень полезные результаты по нынешней практике проектирования :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, Fedor сказал:

Любые можно сделать приняв те или иные гипотезы.

Можно, можно. :biggrin:

Будет ли решение совпадать с  аналитическим решением для прогиба тонкой пластины. Вот в чем основной вопрос постмодернизма. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Так решения  аналитические можно получить с теми или иными гипотезами. Вопрос не в этом, а в том будут ли аналитические решения с теми или иными гипотезами приближенно совпадать с численными решениями как трехмерных объектов при достаточно мелком разбиении...  Полезны ли эти упрощения и гипотезы для расчетов. Сходятся ли к трехмерной  теории упругости  :)

Фундамент то механика деформируемого континуума, а уж из нее те или иные упрощенные модели для удобства вычислений получаем. А не наоборот. Хотя исторически шли наоборот об балочек и струнок  :)

Механику стремятся устроить на манер математики похоже на аксиоматический метод . Задаться простыми концептами наиболее общими и из них получать в виде следствий разные упрощенные подходы. В педагогике в профессорско-профанной науке обычно следуют историческому пути. А еще Маркс призывал идти от абстрактного к конкретному в познании  :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
41 минуту назад, Fedor сказал:

Полезны ли эти упрощения и гипотезы для расчетов. Сходятся ли к трехмерной  теории упругости

Пластина Кирхгофа сходится к трехмерной теории упругости, для тонких пластин. 

Это уже проверено много раз. 

А пластина (оболочка) Тимошенко более жесткая и не сойдется к решению трехмерной теории упругости, при любой мелкой сетки.

Тоже и для стержня Бернулли и для стержня Тимошенко.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да в Ansys все нормально сходится и даже лень смотреть что там. Стены работают на сжатие и  на изгиб перекрытия на одних и тех же оболочечных элементах и нет необходимости в отдельных для пластин. Просто линейные деформации по сечению, насколько понимаю... Мелкий вопрос по нынешним временам. Как и балки и на изгиб и как колонны на сжатие и комбинации в стержневых системах  :)

24 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Пластина Кирхгофа сходится к трехмерной теории упругости, для тонких пластин. 

Это уже проверено много раз. 

А пластина (оболочка) Тимошенко более жесткая и не сойдется к решению трехмерной теории упругости, при любой мелкой сетки.

Тоже и для стержня Бернулли и для стержня Тимошенко.

 

Давайте порассуждаем. Насколько помню и там и там линейность деформаций. У Кирхгофа еще дополнительное условие перпендикулярность нейтральной линии. Не может дополнительное условие понизить жесткость упругой системы. Это же как дополнительная связь   ... :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

 

Гипотеза прямых нормалей: любой прямолинейный элемент, нормальный к срединной плоскости, остается прямолинейным и нормальным к срединной поверхности после деформирования пластинки, и длина его не изменяется. Эта гипотеза аналогична гипотезе плоских сечений в теории изгиба балок.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
37 минут назад, Fedor сказал:

У Кирхгофа еще дополнительное условие перпендикулярность нейтральной линии.

Перпендикулярности нормали после деформации. :)

Это условие говорит о том, что углы поворота - первая производная от прогиба. Это элемент Эрмита. 

А у вас чистые элементы Лагранжа. Для углов поворота - свои обрезанные полиномы, а для прогиба свой.  

Прогиб в ваших элементах для линейного ребра меняется по линейному закону. А для элементов  Кирхгофа по кубическому.

Какой элемент будет жестче? :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А что исходно до нагружения  не перпендикулярны ?  :)

 

Цитата

Прогиб в ваших элементах для линейного ребра меняется по линейному закону. А для элементов  Кирхгофа по кубическому.

По кубическому от чего ? :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

С. П. Тимошенко разработал теорию изгиба стержней и пластин с учётом сдвиговых деформаций

<=   https://ru.wikipedia.org/wiki/Тимошенко,_Степан_Прокофьевич   то есть лиижтовец сделал модели более податливыми если ранее сдвигами пренебрегали ... :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, Fedor сказал:

Так решения  аналитические можно получить с теми или иными гипотезами. Вопрос не в этом, а в том будут ли аналитические решения с теми или иными гипотезами приближенно совпадать с численными решениями как трехмерных объектов при достаточно мелком разбиении...  Полезны ли эти упрощения и гипотезы для расчетов. Сходятся ли к трехмерной  теории упругости  :)

 

Может ли кто подтвердить или опровергнуть мое понимание, что:

при использовании в качестве модели тонкой пластины для случая малого прогиба - Surface Body, с заданной толщиной, можно найти решение для поперечного прогиба, который подчиняется неоднородному бигармоническому уравнению nabla^4 (w) = q/D. При соответственных граничных условиях.

?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И насчет мелкого разбиения. Когда захожу в Mesh, чтобы задать, например, размер элемента для сетки, ANSYS все время строит одну и ту же, несмотря на введенное значение в Element Size; и не реагируя на изменение Coarse на Fine. Что не так делаю?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Наверное да. По крайней мере формулы из Пластин и оболочек Тимошенко очень близкие дают результаты .  Есть же много аналитических решений в ПУК 1  возьмите др проверьте... :) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Pumpov сказал:

при использовании в качестве модели тонкой пластины для случая малого прогиба - Surface Body, с заданной толщиной, можно найти решение для поперечного прогиба, который подчиняется неоднородному бигармоническому уравнению бла бла бла nabla^4 (w) = q/D. При соответственных граничных условиях.

можно всё.

1 час назад, Pumpov сказал:

Что не так делаю?

вопросы.

А по сетке, не удивляйтесь. Вовсе не каждое движение в настройках должно радикально менять сетку. это кажется интуитивно ожидаемым, что тип сетки сменил - пусть перестраивается, но за кнопками перемножение чисел. В некоторых частях области определения (пространства вариантов) только очень большие изменения входных параметров дают хоть сколько-нибудь заметное изменение результата. И более того, помимо перемножения чисел, у алгоритма есть логика принятия решения, которая вообще делает выходную функцию негладкой и непредсказуемой. Как следствие - fine и coarse - могут давать одинаковые результаты. Он типа лучше Вас знает, какие на этой геометрии элементы нужны. Ага, щазз. Но если очень захотеть, всегда можно заставить подчиниться - использовать hard sizing (Hex Domination и Tetra Submissive).

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 часов назад, Fedor сказал:

У Кирхгофа еще дополнительное условие перпендикулярность нейтральной линии. Не может дополнительное условие понизить жесткость упругой системы.

Просто пренебрегают деформациями сдвига для тонкой пластины. Углы поворота нормали остаются. 

А если пренебрегают деформациями, то пластина будет мягче или жестче. Как на этот вопрос отвечают математики? :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Условие на перпендикулярность нормали то же самое как если наколотили в доску перпендикулярно гвоздей. Вот сдвига и не будет если у Вас две доски, например . Когда говорят пренебрегают, это значит обнуляют в математике , а не позволяют быть какими угодно   :) 

Например когда говорим что пренебрегаем квадратичными членами в формуле Тейлора, то это значит используем только линейное приближение, а все высшие степени обнуляем  :) 

Лень смотреть хелп, но вроде в ансисе есть флажок переключающий на ту или иную модель оболочки... 

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 минут назад, Fedor сказал:

Когда говорят пренебрегают, это значит обнуляют в математике 

 

17 часов назад, Fedor сказал:

Не может дополнительное условие понизить жесткость упругой системы.

И все-таки. Может дополнительное условие понизить жесткость упругой системы? :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Теорема Лагранжа об условном экстремуме не позволяет, а мы решаем вариационную задачу отыскания минимума  :)

http://keldysh.ru/papers/2016/prep2016_33.pdf   вот тут что-то есть о теориях оболочек, ну и пластин как частного случая естественно :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Может дополнительное условие понизить жесткость упругой системы?

Дополнительным условием можно привести систему в состояние потери устойчивости (напр. закрепить свободный конец нагреваемой консоли) со всеми вытекающими.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Жесткость системы не зависит от нагрузок ...

По крайней мере в рамках малых деформаций, а не спиннинга на который села приличная щука :)

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 минут назад, Fedor сказал:

Жесткость системы не зависит от нагрузок ...

А почему тогда пивная банка теряет жесткость если ее открыть?:beee:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это уже система - оболочка, пиво. Этак и шарик надувной если проткнуть то жесткость потеряет :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Fedor сказал:

Это уже система - оболочка, пиво.

Система. :)  Тонкая оболочка + давление. Я понимаю, что давление скаляр. :)

Но это ведь нагрузка? Или появился новый концепт?

2 часа назад, Fedor сказал:

Жесткость системы не зависит от нагрузок

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Начинается. Дождался.  Скаляр-скаляр ясен перец.  Сталь тоже в зависимости от температуры может и жидкой стать. Или хотя бы податливой на пожаре :)  

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Жёсткость  

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

Pressure is a scalar quantity. It relates the vector surface element (a vector normal to the surface) with the normal force acting on it. The pressure is the scalar proportionality constant that relates the two normal vectors

  <= https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure   :)  

Изменено пользователем Fedor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
55 минут назад, Fedor сказал:

Дождался.  Скаляр-скаляр ясен перец.

Не об этом разговор. 

Жесткость тонкой оболочки (банка пепси), жесткость гитарной струны и т. д. зависит от внешней нагрузки. 

Да или нет? :smile:

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

жесткость Н/мм(м), судя по размерности можно сделать очень интересный вывод...

и мне кажется, обсуждение вышло за рамки вопроса автора.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
20 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Не об этом разговор. 

Жесткость тонкой оболочки (банка пепси), жесткость гитарной струны и т. д. зависит от внешней нагрузки. 

Да или нет? :smile:

 

Это не внешняя нагрузка, а свойство системы ...  Если рассматривать натяжение струны как внешнюю нагрузку то жесткость струны это E*A  написано же в википедии. Аналогично и с банкой пива. Поднимаете давление - растет диаметр  ... :)

 

Жёсткость — это способность конструктивных элементов сопротивляться деформации при внешнем воздействии

Изменено пользователем Fedor
1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу



  • Сообщения

    • Kotikov
      Судя по тому что никто не отвечает видимо я совсем какую-то ерунду написал))
    • valeo-ua
      Надо изменять пути и имена.  Бывало и имя пользователя приходилось латиницей писать.  Сейчас - не знаю. Просто уже стандарт: имя пользователя - латиницей. 
    • sssdos
    • Тихоход
      К сожалению, отучившись на конструктора, не хватает знаний для решения появляющихся задач, которые на первый взгляд кажутся элементарными.
      Мне нужно заставить крюк-ползун идти вниз. Условия такие, что вверху усилие на него меньше, внизу больше (как сжатие пружины). Цеплять за ползун можно и сверху и снизу. В нижнем положении необходима фиксация, крайне желательно самой рычажной системой, по аналогии с ящичными защелками. Придумал 2 варианта с рычагами и 2 варианта с дополнительным ползуном с обратной стороны крюка. Но фиксируются только рычажные. Есть еще вариант с так называемым четырехрычажным механизмом, но уж больно много деталей(
      Не хочу показывать свои варианты, чтобы не ограничивать простор фантазии желающих мне помочь) Предполагается именно воздействие одной ногой сверху вниз. Для освобождение либо толчок на дополнительную педаль, либо поддевание основной. Так же необходимо обеспечить усиление хотя бы раза в полтора.   Так же буду рад, если подскажете какую простую программку по работе с рычагами, а за одно и расчету прилагаемых усилий.
    • NickEL1000
      эх, надо было видео писать @DmitryADEM я то как раз двумя за наш отечественный продукт, желания кого-то обидеть нет нисколько.. очень хочется чтобы наш продукт был на высоте по сравнению с другими топовыми CAM-системами.   можно видео обработки 3-х, концевой фрезой, той же детали что была на форуме?   для того чтобы редактировать посты нужно докупить для этого отдельный модуль, ну или заказать разработку поста в АДЕМ, посмотрите форум, очень много кто пишет посты сам, во многих САМ, модули для написания постов открыты и доступны, для чего нужно было его делать платным???   ладно бы если при доработке приходилось совершать высокоинтеллектуальные действа, нет, просто много бестолковых, это просто лишнее время на расчеты УП... CAM-система - средство автоматизации - все дятлоподобные действия должны быть сведены к минимуму и выполняться сам-системой, или иметь механизмы автоматизации этих действий.   скажите четко еще раз умеет ли система автоматически рассчитывать минимальный вылет инструмента? (как, например, тот же PowerMill) если да, можете показать тут? или только проверять на столкновение существующую конфигурацию оправки с фиксированным вылетом?   ОЧЕНЬ хочется чтобы наше не только "лишь бы ехало, и то когда толкают", но и адекватно конкурировало с импортными аналогами       естественно то, что любая негативная критика не воспринимается как руководство к действию для развития/совершенствования системы, т.к. мешает продавать
    • VOleg
      "по понятиям предприятия"  нет стандарта предприятия...
    • SilaMusli
      Футбальца?
    • Kotikov
      ну возле 50 написано что по квалитету Н8, ну а это же квалитет для внешних отверствий. Ну короче его нужно обозначать D, a не d, так ведь?
    • Alex1986
      Так, вроде, никто и не говорит про группу. Там номер а-ля по стандарту предприятия  (читай "по понятиям предприятия")
    • dafttttttt
      Здравствуйте, уважаемые гуру. Начинаю свой путь в изучении ANSYS, и хотел бы чтоб направили на путь истинный. Имеется система состоящая из разбалансированного ротора и чашки, которая прижимается к ротору пружиной. Ротору задается вращательное движение относительно его оси вращения. Прижимая чашку к нижней части ротора с определенным усилием образуются центры мгновенного качения, и нижняя часть ротора начинает обкатывать чашку периферией торца. В результате создаются колебания. Моей задачей является оценка мод колебаний системы. В модуле transiet structural я задаю вращение ротору вокруг оси X, но как быть с чашкой? В солиде было понятие "упругое основание", но есть ли в ANSYS что-то подобное?