Статический расчет рамы из стальных токостенных профилей

[GrandArmand 9]

Добрый день форумчане!

 

История следующая. Смоделировал в SOLIDWORS модель рамы из тонкостенных стальных гнутых профилей. В SIMULATION добавил крепления, нагрузки, с горем пополам построил сетку конечных элементов. SW выполнил расчет. В результате получил информацию по напряжениям и перемещениям. Меня сильно смущает не деформированный наружный контур рамы. У меня есть сомнения в правильности приложенных закреплений, а именно в применении закрепления "Шарнир" которым я попытался воспроизвести реальное закрепление от болтового соединения, по причине того что считать с добавленными болтами и гайками SW матерится и отказывается. Прошу гуру проверить мою модель, результаты расчета, и сильно меня не пинать, ибо новичок в SIMULATION. Заранее благодарю!

Модель доступна по ссылке ниже. Файл "RAMA".

https://drive.google.com/file/d/1VXw9pDDJEjeJBKh3NhDLDocB2H4i4Ckh/view?usp=sharing

[kolo666 253]

2 часа назад, karachun сказал:

Если представить что солид умеет мешить кубиками

Если б только представить ... )

2 часа назад, karachun сказал:

Такая сетка не взлетит.

 

Определенно)))

[GrandArmand 9]

13 часов назад, karachun сказал:

Используйте оболочки, сильно сэкономите число элементов.

Под оболочкой вы подразумеваете создание модели методом создания тела поверхностями а не операциями "Бобышка" и т.д.?

[karachun 2 038]

53 минуты назад, GrandArmand сказал:

Под оболочкой вы подразумеваете создание модели методом создания тела поверхностями а не операциями "Бобышка" и т.д.?

https://www.youtube.com/watch?v=xb2Y_J4mK4g

https://www.youtube.com/watch?v=VAoaF7KaL_Q

https://www.youtube.com/watch?v=DzChcciQnpQ

Изменено 14 июня 2020 пользователем karachun

[ak762 307]

On 6/13/2020 at 2:15 PM, kolo666 said:

Simulation это умеет, но от расчетчика требуется больших скилл, чем он предполагал запуская Simulation.

 

18 hours ago, kolo666 said:

20 hours ago, GrandArmand said:

4. С нетерпением жду от гуру обучающий видеоролик по саб моделингу в SW.

а чего ждать то?: 

посмотрел кино, вроде ничего сложного с использованием сабмоделинга, но только один знает подводные камни кто может сравнить расчеты в разных системах )

Что предполагалось под акцентированием, требуется больших скилл,

постановка задачи или анализ результата?

[GrandArmand 9]

Товарищи прошу посмотреть обновленную модель с расчетом.

Что изменил.

1. Добавил болтовое соединение внутренних балок с наружными продольными балками.

2. Исправил участки опирания балок.

3. Сетку сделал с мелким шагом.

Про напряжения молчу, т.к. уже понял что полученные данные не соответствуют действительности, т.к. размеры элементов сетки слишком крупные.

Подскажите пожалуйста, у меня получились совершенно ужасные прогибы. Этим данным можно верить?

 

Модель можно качнуть по ссылке

https://drive.google.com/file/d/1AXSzo9GDP45is80I1UCin-oudH7xy5BN/view?usp=sharing

[karachun 2 038]

В 12.06.2020 в 15:34, kolo666 сказал:

Для напряжений нужно около 3ех объемных элементов на толщину листа.

Но если взять двутавр или швеллер то у него нормальные напряжения в полке практически не меняются, там может хватить одного элемента. Если рассматривать все сечение то это на всю его высоту желательно иметь 4-8 элементов.

1 час назад, GrandArmand сказал:

Модель можно качнуть по ссылке

Спасибо, но там 3.6 ГБ архив, у меня нет желания его качать. Тем более что я даже не знаю в какой версии солида он сделан, если версия выше 2019SP5 то он у меня все равно не откроется.

Ну и судя по этому

1 час назад, GrandArmand сказал:

3. Сетку сделал с мелким шагом.

сетка сделана в объемных а это не то что Вам советовали сделать.

@kolo666 похоже мы направили пользователя не по тому пути, он все таки попробует замешить все солидами по три элемента на толщину и потом будет искать суперкомпьютер на котором можно будет все это посчитать. Хотели как лучше а вышло что мы ему дулю в голове накрутили.

@ak762 @kolo666 давайте попробуем его еще раз переубедить, все вместе, хором.

Балки и пластины рулят, солиды в металлоконструкциях - отстой!

@GrandArmand Вашу конструкцию вообще можно посчитать в балках, как на уроках сопротивления материалов в институте. Не нужно ее разбивать на мильёны элементов.

Изменено 15 июня 2020 пользователем karachun

[kolo666 253]

2 часа назад, karachun сказал:

потом будет искать суперкомпьютер на котором можно будет все это посчитать.

все пользователи Simulation очень любят темы GPU расчетов, так что следующий вопрос будет из серии как посчитать на GPU, когда класстер зависнет)

2 часа назад, karachun сказал:

давайте попробуем его еще раз переубедить, все вместе, хором.

Поддерживаю, делайте в пластинах. Благо с вашей моделью даже Simulation справится по построению серединных поверхностей.

2 часа назад, karachun сказал:

похоже мы направили пользователя не по тому пути

я пытался переманить на Femap)

3 часа назад, GrandArmand сказал:

Подскажите пожалуйста, у меня получились совершенно ужасные прогибы. Этим данным можно верить?

у вас прогибы получились 28 мм, как и у меня в Femap, а значит верить можно.

[kolo666 253]

3 часа назад, GrandArmand сказал:

Про напряжения молчу, т.к. уже понял что полученные данные не соответствуют действительности, т.к. размеры элементов сетки слишком крупные.

ну кстати ваша последняя модель хорошо коррелируется с моей моделью в Femap как по перемещениям, так и по напряжениям. 

 

Вердикт таков, что в вашей модели под действующей нагрузкой есть пластические деформации. Тем не менее она не ломается, нагрузку держит.

 

@GrandArmand а вы уверены в правильности закреплений? Что там в реальности? Может есть фотки какие-нибудь как эта штука эксплуатируется? Возможно там не жесткая заделка, а шарнир, или податливое закрепление. Если уточните граничные условия, то есть шанс что пластика уйдет. Потому что сейчас мы анализируем напряжения вблизи жесткой заделки, а это не всегда корректно.

Изменено 15 июня 2020 пользователем kolo666

[karachun 2 038]

10 минут назад, kolo666 сказал:

Потому что сейчас мы анализируем напряжения вблизи жесткой заделки, а это не всегда корректно.

Там скорее всего еще не меньше метра трубы и это добавляет гибкости конструкции. И труба это тоже не замоноличена а или шарнирно прикреплена к фундаменту или это часть конструкции у которой будет еще и своя гибкость. Можно будет к паукам прикрепить балки, чтобы сильно не переделывать.

[kolo666 253]

23 часа назад, ak762 сказал:

Что предполагалось под акцентированием, требуется больших скилл,

постановка задачи или анализ результата?

скорее сам факт того, что есть такой прием)

[GrandArmand 9]

3 часа назад, kolo666 сказал:

@GrandArmand а вы уверены в правильности закреплений? Что там в реальности? Может есть фотки какие-нибудь как эта штука эксплуатируется? Возможно там не жесткая заделка, а шарнир, или податливое закрепление. Если уточните граничные условия, то есть шанс что пластика уйдет. Потому что сейчас мы анализируем напряжения вблизи жесткой заделки, а это не всегда корректно.

Это рама панели перекрытия здания. Своими угловыми элементами она будет устанавливаться на колонны нижнего этажа. Что то типа того как на картинке во вложении.

Изменено 15 июня 2020 пользователем GrandArmand
Добавлена картинка

[kolo666 253]

2 минуты назад, GrandArmand сказал:

Это рама панели перекрытия здания. Своими угловыми элементами она будет устанавливаться на колонны нижнего этажа.

Мне ни о чем не говорит это. Нужны подробности настолько, насколько подробно я задал вопрос. 

[ak762 307]

6 hours ago, karachun said:

@ak762 @kolo666 давайте попробуем его еще раз переубедить, все вместе, хором.

Балки и пластины рулят, солиды в металлоконструкциях - отстой!

а ещё мне понравилось элегантное решение вопроса у Алямовского, где он разбивает твердое тело на 2 части по толщине при анализе сильфона, сам еще не пробовал но хочу повторить

 

SolidWorks Simulation. Как решать практические задачи 43.pdf

[GrandArmand 9]

6 часов назад, karachun сказал:

сетка сделана в объемных а это не то что Вам советовали сделать.

@kolo666 похоже мы направили пользователя не по тому пути, он все таки попробует замешить все солидами по три элемента на толщину и потом будет искать суперкомпьютер на котором можно будет все это посчитать. Хотели как лучше а вышло что мы ему дулю в голове накрутили.

@ak762 @kolo666 давайте попробуем его еще раз переубедить, все вместе, хором.

Балки и пластины рулят, солиды в металлоконструкциях - отстой!

@GrandArmand Вашу конструкцию вообще можно посчитать в балках, как на уроках сопротивления материалов в институте. Не нужно ее разбивать на мильёны элементов.

Как упростить мою раму до пластин не могу пока себе представить. Наверное из видео которые вы приложили выше я просто не понял методику. 

Про то что можно балку посчитать на листке бумаги через эпюры и формулы я знаю. И более того умею. Но мне хочется научиться пользоваться ПО, чтобы быстро и эффективно и более того визуально презентабельно получать необходимую информацию по запасу прочности и прогибам.

Я правильно Вас понял что в SWS можно считать отдельно балки? Каким образом?

15 минут назад, kolo666 сказал:

Мне ни о чем не говорит это. Нужны подробности настолько, насколько подробно я задал вопрос. 

Добавил картинку

[karachun 2 038]

39 минут назад, GrandArmand сказал:

Наверное из видео которые вы приложили выше я просто не понял методику.

Создаем эквидистантную поверхность (можно например задать отстояние от существующей), делаем это на основе существующей геометрии. На этой поверхности строим пластинчатые элементы - треугольники и квадраты. Таких элементов нужно в разы меньше.

39 минут назад, GrandArmand сказал:

Но мне хочется научиться пользоваться ПО, чтобы быстро и эффективно

Если разбивать на объемные элементы то не получиться ни быстро ни эффективно. А если это увидит человек в теме, то только у виска пальцем покрутит. Металлоконструкции так не считают.

39 минут назад, GrandArmand сказал:

Я правильно Вас понял что в SWS можно считать отдельно балки? Каким образом?

Поищите на ютубе уроки по словам "solidworks simulation beams", почитайте у Алямовского, в хелпе должны быть учебные примеры и подробные пояснения. Не ленитесь. Информации море и она лежит на поверхности.

Начните с простого - возьмите одну консольную балку, посчитайте ее балочными элементами. Сравните с аналитикой. Потом сделайте сетку из пластин и пересчитайте.

Это Ваш первый расчет? До этого в каких-нибудь расчетных пакетах работали?

46 минут назад, ak762 сказал:

а ещё мне понравилось элегантное решение вопроса у Алямовского, где он разбивает твердое тело на 2 части по толщине при анализе сильфона, сам еще не пробовал но хочу повторить

Ну сильфон это уже не балка.

Изменено 15 июня 2020 пользователем karachun

[ДОБРЯК 602]

В 12.06.2020 в 22:37, karachun сказал:

Кто же Вам будет в учебном видео все козыри раскрывать. Ну и некоторые начинают клепать видео сразу после того как сами узнали про мешинг. Вообще критично относитесь к разным вебинарам, иногда там встречается отборнейшая ахинея, в интернете никто никому не обязан предъявлять диплом или сертификат.

Почему только к вебинарам. На форуме тоже встречается отборнейшая ахинея...

 

[GrandArmand 9]

8 минут назад, karachun сказал:

Это Ваш первый расчет? До этого в каких-нибудь расчетных пакетах работали?

До этого был пакет APM FEM в Компасе (несколько деталей), SCAD (рамы, балки). Можно сказать по МКЭ SW меня покорил и я загорелся изучить на отлично методику. А оказалось много подводных камней и отсутствие кнопки "РЕШИТЬ". Но я не собираюсь сдаваться, буду дальше пробовать и анализировать. Благодарю всех за поддержку!

[ДОБРЯК 602]

В 12.06.2020 в 22:37, karachun сказал:

Смотрите, напряжения вычисляются в так называемых точках интегрирования или точках Гаусса (Gauss points) эти точки находятся внутри элемента. Потом уже из них напряжения интерполируются и экстраполируются для того чтобы получить напряжения в центре элемента и на узлах. В тетраэдре со срединными узлами (таким по умолчанию разбивается сетка в солидворксе) четыре точки интегрирования, в кубике без срединных узлов (часто используется в других кодах) восемь.

 

Например такая ахинея. )

Для любой точки внутри элемента можно вычислить напряжения внутри элемента.

Через функции формы. Это единственный правильный способ в МКЭ...

Какой смысл хелп переписывать не понимая теории МКЭ. 

Относительные деформации определяются через функции формы = матрица жесткости.

Для многих элементов, в конечном итоге, неизвестен закон функций формы... Например для этого гексаэдра. 

А вы говорите про какую-то экстраполяцию и интерполяцию...

Изменено 15 июня 2020 пользователем ДОБРЯК

[karachun 2 038]

21 минуту назад, GrandArmand сказал:

и отсутствие кнопки "РЕШИТЬ".

А где она есть? С такой кнопкой Вы становитесь не нужны. Кнопку можно и с помощью макроса нажимать.

21 минуту назад, GrandArmand сказал:

SCAD (рамы, балки)

было бы неплохо взять что-то не очень сложное и посчитать в Скаде а потом переходить в солидворкс. Если работать в балках то и там приемы те же. только кнопки разные.

Изменено 15 июня 2020 пользователем karachun

[ДОБРЯК 602]

В 12.06.2020 в 22:37, karachun сказал:

В тетраэдре со срединными узлами (таким по умолчанию разбивается сетка в солидворксе) четыре точки интегрирования

Четыре точки интегрирования и десять узлов. Как экстраполировать? 

В хелпе об этом написано? Если нет то это черный ящик с химией...)

В 12.06.2020 в 22:37, karachun сказал:

Вот и получается что на толщину при одном элементе будет две точки в которых определили напряжения а при трех элементах - уже шесть точек, что намного лучше.

В десяти узловом тетраэдре три узла на ребре. Поэтому для одного элемента будет три точки в которых определили напряжения. Не две точки, а три.