Настройки и математика расчёта на устойчивость

[Jesse 957]

Только что, sm9h сказал:

А результат в вашем случае совпадает с теорией?

у меня на работе нет СВ, увы. Его не аттестовали..
зато российский софт с криво работающими функциями (которых раз два и обчёлся) - аттестовали.
Могу дома глянуть если вечером дома буду..)
 в СВ есть встроенные тестовые верификационные задачки от NAFEMS, там наверняка и потеря устойчивости цилиндр. оболочки есть. Посмотрим как раз какую аналитическую формулу там использовали для сверки.

9 минут назад, karachun сказал:

Зачем меканикал, есть воркбенч

ну, конкретно эту задачу как я понимаю уж точно в воркбенче решать надо. Меканикал наверно нужнее в более специфичных и сложных задачках, где тонко много параметров править  нужно. А тут то чё?!

[karachun 2 038]

11 минуту назад, Jesse сказал:

Меканикал наверно нужнее в более специфичных и сложных задачках, где тонко много параметров править  нужно.

Это дело привычки. Черный экран добавляет +5 к крутости и позволяет смотреть на пользователей бенча как на новичков.

Бенч это та же самая классика только с дружелюбным интерфейсом.

Изменено 10 февраля 2020 пользователем karachun

[sm9h 3]

17 минут назад, karachun сказал:

@sm9h

 

2. Посмотрите на форму потери устойчивости для скользящей заделки 

Ещё бы понимать теоретическую суть "скользящей заделки"?

1 минуту назад, karachun сказал:

Это дело привычки. Черный экран добавляет +5 к крутости и позволяет смотреть на пользователей бенча как на новичков.

Просто нас учили в меканикал. Бенч, наверное, круче, но не было времени осваивать.

[karachun 2 038]

17 минут назад, sm9h сказал:

Ещё бы понимать теоретическую суть "скользящей заделки"?

Цифрами 1-6 обозначены степени зафиксированные свободы в узлах - TX TY TZ RX RY RZ.

 

UPD. Или даже проще - всем узлам на образующей запрещаете степени свободы TX TY RZ и любому одному узлу на образующей дополнительно надо запретить TZ.

[Orchestra2603 223]

3 часа назад, sm9h сказал:

Проблема в том, что с увеличением длины цилиндра критическое давление постоянно уменьшается. Увеличивал длину от 4 до 32 метров при диаметре оболочки 1,6м. Размер элементов постоянный, меняется только количество элементов.

Ну, вроде как, согласно теории утойчивости циллиндрических оболочек, так и должно быть.. Если длина циллиндра намного больше в сравнении с длиной окружности (т.е. когда можно L/(pi*R) принять приближащимся к бесконечности), то тогда критическое давление получается как для устойчивости упругого кольца, и там, да, оно не зависит от длины. В вашем случае это соотношение даже до 10 недотягивает, и тогда логично, что ГУ и длина циллиндра будут менять критическую нагрузку.

Можете потестировать задачку на известных случаях с известным аналитическим решением. Например, можно сравнить с формулой Папковича.

[sm9h 3]

Всем спасибо за ответы.

Но проблема остаётся открытой.

[karachun 2 038]

15 минут назад, sm9h сказал:

Но проблема остаётся открытой.

Так Вы сами нашли ошибку в формуле, Вы пересчитывали задачу для новых длин? И чем Вас не устраивает вариант - поставить корректные ГУ чтобы концы трубы деформировались свободно?

ГУ всегда будут влиять на результаты анализа, только с увеличением длинны изменения будут все меньше.

[Orchestra2603 223]

20 минут назад, sm9h сказал:

Всем спасибо за ответы.

Но проблема остаётся открытой.

неясно, в чем ваша проблема то заключается? то, что критическая нагрузка снижается при увеличении длины для указанных выше чисел, имхо, не говорит прямо о каком-то косяке. возьмите 200 и 300 метров длину и посмотрите, как будут отличаться результаты. Это будет более показательно.

 

Вы сомневаетесь правильном указании ГУ? или вообще в корректности модели? покажите результаты для идентичных форм потери устойчивости для нескольких длин. Поварьируйте ГУ, посмотрите как меняются результаты, сравните с аналитикой.

 

Говорить, что "проблема остается открытой" было бы уместно, если бы вы все рекомендации перепробовали бы, а ответа на свой вопрос так и не получили.

[sm9h 3]

1 час назад, Orchestra2603 сказал:

возьмите 200 и 300 метров длину и посмотрите, как будут отличаться результаты. Это будет более показательно.

Считать на устойчивость трубы у которых длина в 100-200 раз превышает диаметр оболочечными элементами?

Хотелось исключить влияние длины и заделок, но видимо достичь этого не получается.

Поэтому проблема остаётся открытой.

Изменено 10 февраля 2020 пользователем sm9h
Орфография

[Jesse 957]

1 час назад, karachun сказал:

ГУ всегда будут влиять на результаты анализа, только с увеличением длинны изменения будут все меньше.

да. и мембрана то же самое - не зависит от граничных условий, @soklakov вроде писал где-то. Интересн было б показать на графике 
"толщина - зависимость перемещений от ГУ" , скажем, в пластине: уменьшается толщина, и зависимость всё меньше Ну или двухопорная балка при изменении длина то же самое. На вскидку всё ясно: изгибная жёсткость в знаменателе, при интегрировании   первое слагаемое растёт быстрее двух других при уменьшении жёсткости, чем остальные два, которые определяются через ГУ..  Но красиво всё это оформить с пояснением через диффур, с графиком.. это разве что @Orchestra2603 осилит.. Но заставлять никого не хочу

Изменено 10 февраля 2020 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

11 минуту назад, sm9h сказал:

Хотелось исключить влияние длины и заделок, но, видимо достичь этого не получается.

Я три раза предлагал Вам изменить ГУ чтобы длина трубы вообще перестала влиять на результат. Чем этот вариант не подходит?

9 минут назад, Jesse сказал:

"толщина - зависимость перемещений от ГУ" , скажем, в пластине: уменьшается толщина, и зависимость всё меньше

Естественно, при утоньшении пластина превращается в мембрану а балка в кабель. Только зачем там диффуры и графики?

Изменено 10 февраля 2020 пользователем karachun

[Jesse 957]

3 минуты назад, karachun сказал:

Только зачем там диффуры и графики?

по приколу

[karachun 2 038]

@Jesse Графики можно получить из солидворкса - решить задачу численно.

[Jesse 957]

9 минут назад, karachun сказал:

@Jesse Графики можно получить из солидворкса - решить задачу численно.

да. там есть такая фича "Выявить тенденцию". Но это надо много разных расчётов делать для разных толщин, и тогда можно построить график. Но так неинтересно. Хотелось бы аналитически это доказать. Красиво чтоб было)

Изменено 10 февраля 2020 пользователем Jesse

[Jesse 957]

11 час назад, sm9h сказал:

А результат в вашем случае совпадает с теорией?

посчитал я вашу трубу. Есть подобная задачка в хэлпе СВ с верификацией по NAFESM. Правда там проверяют по некой формуле Донелла, и определяют величину не критического давления, а критической силы, приведённой на ед. длины, что на мой взгляд не очень удобно: Pкр = 4EJ/R^3 (размерность получается Паскаль х метр)

 

Я так понял, эта формула аналогична формуле Папковича, о кот-й @Orchestra2603 выше припомнил:

Согласно ей Pкр = 439560 Па, суть Коэфф нагрузки если приложить 1 Па давление

 

Вот что выдал СВ:

 

брал четверть модели с симметричными ограничениями как в тестовой задачке. 
Pкр=555000. Как видите результаты отличаются, но не так чтобы сильно.. на 20%. СУдить Вам

Результаты как и ГУ независимо от длины трубы, вроде на этом остановились выше.. не очень понял честно сказать чего ТС хочет..

Изменено 10 февраля 2020 пользователем Jesse

[sm9h 3]

7 часов назад, karachun сказал:

Я три раза предлагал Вам изменить ГУ чтобы длина трубы вообще перестала влиять на результат. Чем этот вариант не подходит?

Вопрос закрыл. Действительно, дело было в заделках. Огромный респект всем за дискуссию.

[karachun 2 038]

@Jesse У меня форма потери устойчивости вышла не симметричной, нужно моделировать всю трубу. Критическое давление 438-441 кПа.

[sm9h 3]

14 минуты назад, Jesse сказал:

 

 

Я так понял, эта формула аналогична формуле Папковича, о кот-й @Orchestra2603 выше припомнил:

Согласно ей Pкр = 439560 Па, суть Коэфф нагрузки если приложить 1 Па давление

Да, Вы правы. Эта формула. Вот мой результат, получилось ближе. Зависит, видимо, ещё от того какой радиус (внутренний или наружный) и коэфф. Пуассона я 0.29 брал. Две волны совпадает с теорией.

1111.emf

1112.emf

Изменено 10 февраля 2020 пользователем sm9h

[Orchestra2603 223]

В 10.02.2020 в 13:56, Jesse сказал:

да. и мембрана то же самое - не зависит от граничных условий, @soklakov вроде писал где-то. Интересн было б показать на графике 
"толщина - зависимость перемещений от ГУ" , скажем, в пластине: уменьшается толщина, и зависимость всё меньше Ну или двухопорная балка при изменении длина то же самое. На вскидку всё ясно: изгибная жёсткость в знаменателе, при интегрировании   первое слагаемое растёт быстрее двух других при уменьшении жёсткости, чем остальные два, которые определяются через ГУ..  Но красиво всё это оформить с пояснением через диффур, с графиком.. это разве что @Orchestra2603 осилит.. Но заставлять никого не хочу

Не совсем понял, о чем речь :)) есть ограниченный класс задач, где действительно, за пределами определённой зоны (characteristic length) перемещения нечувствительны к ГУ. Классический пример - балка на упруго основании. Математически (из теории устойчивости) можно показать, что для такого нужно чтобы у корней характеристического уравнения были отрицательные веществнные части. Но если говорить о балках вообще, то там же 4 коэффициента, определяемых из ГУ, и 2 из них будут зависеть от Ei. Так что, я так навскидку не вижу там такого эффекта. Но получается любопытная штука, если решать с учётом цепных (ну, т.е. мембранных) усилий, то для маленького "h" получается, что порядок ду становится не 4, а 2, и тогда зависимость от 2х ГУ пропадает. Но так чтобы при больших L что-то вырождадось опять же я не увидел. Можно было бы это в отдельной теме пообсуждать :) 

[Jesse 957]

11 минуту назад, Orchestra2603 сказал:

Но получается любопытная штука, если решать с учётом цепных (ну, т.е. мембранных) усилий, то для маленького "h" получается, что порядок ду становится не 4, а 2, и тогда зависимость от 2х ГУ пропадает.

во во. тоже интересно...
Но я конкретно имел в виду под независимостью от ГУ вот чё.. взять ту же пластину: при малых соотношениях толщины к пролёту получается, что неважно как она закреплена по краям - жёстко или шарнирно, по перемещениям и ндс на удалении от креплений мы получим одинаковые результаты