sw simulation Отличие в расчетах в SW Simulation и вручную

[GrandArmand 9]

Добрый день уважаемые форумчане!

 

Есть следующая ситуация. Уже примерно месяц как осваиваю (до сих пор было всё хорошо:) ). В SW Simulation выполнил статический расчет балки со следующими расчетными параметрами:

1. Материал балки: Ст3

2. Пролет 3м.

3. Шаг балок 600мм.

4. Нагрузка на балку от веса людей и оборудования принята 3кПа=306кгс/м2. Или 306*0,6=183,6кгс/м. Или 1801 Н/м.

5. Нагрузка от материала обшивок балки сверху и снизу принята 27 и 6,4 гкс/м2 соответственно. Или  16,2кгс/м и 3,84кгс/м соответственно. Или 158,9 Н/м и 37,66 Н/м соответственно.

6. Приложена собственная нагрузка балки 18,5кгс на всю балку. Или 184 Н на всю балку.

Итог расчета. Максимальный прогиб балки составил 57мм.

Весь цимес ситуации возник после расчета прогиба балки на листе бумаги. Согласно расчету максимальный прогиб балки составляет 1,6мм.

Т.е. получилась разница между расчетными прогибами в SW Simulation и вручную по формуле в 36 раз.

Слёзно прошу гуру и боевых расчетчиков помочь мне и направить в сторону ошибки.

Фото листа бумаги с расчетом и файл расчета в SW Simulation 2020 прилагаю. Также прилагаю чертеж сечения балки с геометрическими характеристиками.

Заранее благодарен.

Балка. С.2,0.0240х0070.2985.00. (306+27+6,4+G)кг на м2. Шаг 600мм.SLDPRT Балка. С.2,0.0240х0070.2985.00. (306+27+6,4+G)кг на м2. Шаг 600мм-Статический 1.CWR

Призываю в тему великих:

@karachun @ak762 @ДОБРЯК @FOX88 @Jesse

Изменено 22 июля 2020 пользователем GrandArmand

[ДОБРЯК 611]

9 минут назад, Jesse сказал:

В принципе, будет время могу взяться за 3 вариант (другие добровольцы приветствуются). Ибо вопрос интересный и важный в практическом смысле.. глянул несколько примеров в книженции, расклад в первом сообщении на этой странице не изменился: самый жёсткие - тонкие оболочки, самые податливые - толстые.

@Jesse это все зависит от типа КЭ от количества узлов в элементе, от количества элементов. Потом надо знать начинку КЭ толстой и тонкой оболочки. Надо знать как элементы реализованы в программе.

Я могу сделать тест сравнить 4-х узловую оболочку Кирхгофа и 4-х узловую оболочку Тимошенко.

 

Я такой тест делал много раз и сравнивал.

[Fedor 1 628]

Цитата

Теория толстых плит, основанная на уравнениях равновесия н неразрывности изотропного тела, на которое действуют только поверхностные силы, была построена Мичеллом [59] и подробно рассмотрена Ляном (20], 299. С помощью ее были решены только некоторые частные задачи, а поэтому встала необходимость создания технических теорий расчета. Большинство этих теорий связано с учетом касательных напряжений Yz и Xz и использованием трех граничных условий Пуассона для каждого края. Укажем некоторые из этих теорий.

https://mash-xxl.info/info/89802/  

:)

Изменено 28 августа 2020 пользователем Fedor

[Jesse 979]

11 минут назад, Fedor сказал:

https://www.karaoke.ru/song/7744.htm   .  Лучше поищите где Биргер взял эти формулы для теории толстых плит. Первоисточник. А их качественная логика очевидна если рассмотреть методом сечений фрагмент консольной балочки с перерезывающей силой. В пластинках и оболочках аналогично в силу расширения :)

да везде через потенциальную энергию выводят, с дополнительным эмпирическим коэф-ом. То есть это уже чисто сопроматные фишки...

 

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

 это все зависит от типа КЭ от количества узлов в элементе, от количества элементов.

тесты следует делать с сеточной сходимостью, понятное дело..тогда будет не важно какие КЭ и сколько их, лишь бы приближали теорию как надо

[ДОБРЯК 611]

3 минуты назад, Jesse сказал:

тесты следует делать с сеточной сходимостью, понятное дело..тогда будет не важно какие КЭ и сколько их, лишь бы приближали теорию как надо

Предлагаю договориться на берегу.

Тогда что понимать под словами, что оболочки Кирхгофа более жесткие?

И на сколько более жесткие?

[Fedor 1 628]

Это не эмпирические коэффициенты, а вычисленные на основе теории упругости, насколько следует из текстов. Так часто делали для упрощения формул в теории пластин http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/5-5_timoshenko_1966.pdf   примеры можете тут посмотреть. Это же все было во времена логарифмических линеек и важнее было получить приближенный правильный результат для типичных случаев чем мучаться с многоэтажными формулами и тут примеры такого подхода   https://dwg.ru/lib/503  :)  

Как постмодернисту мне не интересны модернистские попытки опровергнуть  классические результаты хорошо известные. Более жесткие это те модели у которых прогиб меньше на одних и тех же задачах. Это очевидно тут и не о чем договариваться  :)

[ДОБРЯК 611]

47 минут назад, Fedor сказал:

Более жесткие это те модели у которых прогиб меньше на одних и тех же задачах. Это очевидно тут и не о чем договариваться

Есть такое понятие как сеточная сходимость. Вы уже не первый раз доказываете, пока на словах, что прогиб)) тонкостенных конструкций по теории тонких оболочек будет всегда меньше чем по теории толстых оболочек.

Для любых тонкостенных конструкций вы это доказали себе.

[Fedor 1 628]

Как постмодернисту мне не интересны модернистские попытки опровергнуть  классические результаты хорошо известные. Более жесткие это те модели у которых прогиб меньше на одних и тех же задачах. Это очевидно тут и не о чем договариваться  :)

 

Цитата

Вы уже не первый раз доказываете, пока на словах, что прогиб)) тонкостенных конструкций по теории тонких оболочек будет всегда меньше чем по теории толстых оболочек.

Не я, а другие,  классики науки Sapienti sat   :)

Изменено 28 августа 2020 пользователем Fedor

[ДОБРЯК 611]

14 минут назад, Fedor сказал:

Более жесткие это те модели у которых прогиб меньше на одних и тех же задачах. Это очевидно тут и не о чем договариваться

Вы уже это говорили пять минут назад. Видимо заклинило.

С вами никто не договаривается по поводу численных тестов.

 

[Fedor 1 628]

Тесты тестируют программки, а не теорию .     :)

[ДОБРЯК 611]

@Jesse

Если сравнивать 4х узловые элементы Кирхгофа и Тимошенко, то элемент Тимошенко очень жесткий. Я сходимости так и добился. Элемент очень жесткий.  Об этом и написано у Образцова, что нужно уменьшать количество точек интегрирования. Тогда результат будет один в один.

Если сравнивать 4х узловые элементы Кирхгофа и 8-ми узловые элементы Тимошенко,  то результат один в один. Но время решения в 8 раз дольше на элементах Тимошенко. 

 

 

[ДОБРЯК 611]

18 часов назад, karachun сказал:

Толстые/тонкие оболочки, это в смысле по теории Миндлина-Рейснера и Кирхгофа-Ляве соответственно? Я думал что везде используют только Миндлина-Рейснера.

4-х узловая оболочка по теории Тимошенко (Миндлина-Рейснера) очень жесткая. Билинейная оболочка и по прогибам и по углам поворота.

Поэтому и используют оболочку Кирхгофа-Ляве. Прогиб кубический...

[ДОБРЯК 611]

Сделал тот же тест объемными КЭ. Результат один в один. 

А у оболочки Тимошенко в данном тесте маленькие деформации сдвига. 

Поэтому в теории тонких деформации сдвига равны = 0. Гипотеза прямых нормалей.

В 27.08.2020 в 15:14, Fedor сказал:

Устранение сдвигов эквивалентно заколачиванию гвоздей  которые мешают сдвигаться …

[GrandArmand 9]

И снова здравствуйте товарищи!

 

Прошу снова помощи. Создал деталь -  прогон поверностями. Добавил граничные условия (материал, толщина, крепления, соединения, нагрузки). Запустил расчет. Появилось окно с предложением выбрать режим больших перемещений (Да), оставить режим малых перемещений (Нет) и Отмена. Если продолжаю в режиме малых перемещений получаю модель с большими перемещениями и запредельными напряжениями. Если выбираю режим больших перемещений, вываливается в при расчете ошибка со следующим текстом: "Смещение поверхности оболочки в анализе большого перемещения не поддерживается."

Вопросы к профессионалам @kolo666, @karachun, @Jesse, @Fedor, @ДОБРЯК

1. Что я делаю не так?

2. При изменении граничных условий повторяется по умолчанию расчет в режим больших перемещений. Как выключить режим больших перемещений?

Модель в SW2020 во вложении.

Деталь1.SLDPRT

[karachun 2 038]

@GrandArmand А можно

1 час назад, GrandArmand сказал:

(материал, толщина, крепления, соединения, нагрузки)

в виде картинок, для тех у кого нет 2020 версии?

P.S. Все таки решили сделать дешево и сердито.

[GrandArmand 9]

12 минут назад, karachun сказал:

P.S. Все таки решили сделать дешево и сердито.

Нет, это уже совсем другой элемент. Это уже прогон конструкции крыши.

[karachun 2 038]

2 часа назад, GrandArmand сказал:

1. Что я делаю не так?

Надо в свойствах глобального контакта задать зазор, для поиска контактирующих поверхностей.

2 часа назад, GrandArmand сказал:

Если продолжаю в режиме малых перемещений получаю модель с большими перемещениями и запредельными напряжениями.

А не должен.

2 часа назад, GrandArmand сказал:

Как выключить режим больших перемещений?

ПКМ на анализе и выбрать Properties.

[GrandArmand 9]

Ещё вопрос, в чём отличие пунктов изображенных на картинке во вложении? Вроде и тот и другой нужен для того чтобы обозначить сопрягаемые элементы?

39 минут назад, karachun сказал:

2 часа назад, GrandArmand сказал:

(материал, толщина, крепления, соединения, нагрузки)

в виде картинок, для тех у кого нет 2020 версии?

Чертежи прилагаю. Нагрузка 14196Н на балку. Крепления: слева шарнирно неподвижная опора, справа шарнирно-подвижная опора. Материал: сталь 3 пс

Прогон С16х2,0 L=6030мм.pdf

[karachun 2 038]

@GrandArmand В первом случае контакт задается между выбранными поверхностями/ребрами/точками а во втором - сразу выбираются тела.

http://help.solidworks.com/2017/russian/SolidWorks/cworks/IDH_HELP_FIND_CONTACT_SETS.htm

http://help.solidworks.com/2017/russian/SolidWorks/cworks/ID_HELP_WELDS_CONTACT.htm

 

@GrandArmand Толщина этого С-профиля 2 мм?

 

Может тогда стоить и уголок тоже смоделировать?

Изменено 9 сентября 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

UPD. Попробовал я считать в этом вашем солидворке - расчет идет прямо с черепашьей скоростью. По этому я предлагаю:

1. Замоделировать пластины вровень с профилем, без зазора, чтобы выкинуть контакт и тем самым упростить модель.

2. Замоделировать два уголка, на которые опирается балка, потому что я не знаю как в солиде сделать шарнирное опирание через паука и еще потому что податливость пластины может повлиять на результат.

Изменено 9 сентября 2020 пользователем karachun

[GrandArmand 9]

18 минут назад, karachun сказал:

@GrandArmand Толщина этого С-профиля 2 мм?

так точно

18 минут назад, karachun сказал:

Может тогда стоить и уголок тоже смоделировать?

хорошо сейчас попробую