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

[karachun 2 038]

15 минут назад, piden сказал:

Вот оболочки из ансиса, если настрану веры нет

Так там 6 мм, или там шкала тоже отмасштабирована?

Ааа, я туплю, мне почему-то показалось что у меня деформации порядка 60 мм, когда на самом деле 6мм. Сам себя запутал, вопрос снят.

Изменено 22 июля 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

Just now, karachun said:

Так там

Там - это где именно?

 

Настран - UTotal 6.6 mm

Aнсис - UTotal 6.0 mm, UY -5.6 mm

SW+Jesse  - UY -0.75 mm

[karachun 2 038]

4 минуты назад, piden сказал:

Там - это где именно?

У тебя, но я понял ошибку.

Еще уточнения - я считал сразу с учетом геом. нелинейности, без нее UTotal 6.3 mm.

Гравитация выключена, Е=2е11 Па.

Полная нагрузка на полку = 6267Н.

 

 

UPD.

При Е=2.1е11Па.

UTotal 5.98 mm в линейной постановке.

Изменено 22 июля 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

23 minutes ago, karachun said:

я считал сразу с учетом геом. нелинейности

Переставай тут такими терминами сыпать. Добряка спугнешь!

 

23 minutes ago, karachun said:

При Е=2.1е11Па.

UTotal 5.98 mm в линейной постановке.

У ТС 2.05e11, так что, можем считать, совпали)

[ДОБРЯК 602]

29 минут назад, piden сказал:

Настран - UTotal 6.6 mm

Aнсис - UTotal 6.0 mm, UY -5.6 mm

SW+Jesse  - UY -0.75 mm

На тетраэдрах UY -5.3 mm

1 час назад, piden сказал:

можно заделать тетра-месиво!

Общее время расчета, от и до 8 сек. 

[piden 2 874]

2 minutes ago, ДОБРЯК said:

Общее время расчета, от и до 8 сек. 

И 7 часов ожидания, пока кто-нибудь step расшарит 

 

Картинки хоть засвети, скромняшка.

А то веришь тебе на слово, а потом...

[ДОБРЯК 602]

20 минут назад, piden сказал:

Картинки хоть засвети, скромняшка.

Это простейшая модель.) Закрепляются 2 грани. На одну грань задается нагрузка. 10-ти узловые тетраэдры. 

 Количество узлов = 96040

 Количество элементов = 47186

 Количество закрепленных узлов = 486

 Количество нагрузок в узлах = 0

 Количество давлений = 2962

Количество материалов = 1

----------------------------------------------------

Тип КЭ = 24. Десятиузловой объемный тетраэдр. Количество = 47186
Какие нужны картинки?

Изменено 22 июля 2020 пользователем ДОБРЯК

[karachun 2 038]

Так, тут меня часто упрекают что я болею только за Femap а солидворкс постоянно унижаю.

Чтобы развеять такие обвинения я посчитал модель в солиде, версии 2019SP5. Модель в оболочках. Е=2.05е11Па.

Пришлось особо подробно мешить скругления т.к. треугольники со срединными узлами на скруглении получаются гнутыми.

UTotal 6.12 mm, UY -5.68 mm. На картинках деформации увеличены в 10 раз.

За_Честь_Солидворка!.SLDPRT

@ДОБРЯК А можно оболочками.

[piden 2 874]

4 minutes ago, ДОБРЯК said:

Десятиузловой объемный тетраэдр. Количество = 47186

Хммм...

[ДОБРЯК 602]

7 минут назад, piden сказал:

Хммм...

А зачем больше если ничего не меняется. Я могу сделать и 2 000 000 элементов и 5 000 000 элементов, но результат не изменится.

Квадратичный элемент...

[piden 2 874]

Just now, ДОБРЯК said:

Я могу .... но результат не изменится.

А 10 элементов смогешь?

[ДОБРЯК 602]

45 минут назад, karachun сказал:

А можно оболочками.

UY -5.2 mm

[karachun 2 038]

5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

UY -5.2 mm

А какие нагрузки. модуль упругости, сетка? Оболочки линейные или параболические?

Изменено 22 июля 2020 пользователем karachun

[ДОБРЯК 602]

20 минут назад, karachun сказал:

А какие нагрузки. модуль упругости, сетка? Оболочки линейные или параболические?

Оболочки кубические 3-х или 4-х узловые. Результат не меняется. 

Сходимость к одному результату, сходимость по сетке.

[piden 2 874]

1 hour ago, karachun said:

а солидворкс постоянно унижаю.

Да, не стоит этого делать.

Оставь это мне!  

 

4 hours ago, Jesse said:

достаточно объяснения, что в СВ решатель кривой

Раскроем глубины этих глубин.

 

Решение @Jesse в SW. Удивительно, но здесь кнопки были нажаты правильно. Как говорится, даже сломанные часы... 



 

Если бы еще и ГУ были, как из листочка, то получилось бы:

 



 

Была задана жесткая заделка, а на концах балок наблюдаем поворот. Так-так...

 

Попробуем повторить в Ансисе. C beam188 и настройками по-умолчанию получаем очень близкий результат:

 



 

То же самое, но с отображением сечения балки:



 

Хмм.. По-умолчанию интегральные параметры сечения вычисляются заранее и потом готовые используются во время решения. Сделаем, чтобы вычислялись во время решения:

 



 

Нечто совершенно жуткое (с таким-то масштабом деформаций)! Хотя перемещения стали меньше. Становится понятно, что-то не то с крутильной жесткостью.

Включим в Beam188 степень свободы, ответственную за кручение (warping):

 



 

И сравним с решением в оболочках:

 



 

 

Что ж, выводы:

Бытие инструмент определяет сознание. А сознание выбирает бытие инструмент.

 

А что же там с ИСПой? Oh shi.....

 

 

 

[Jesse 958]

3 часа назад, ДОБРЯК сказал:

И главное быстро. Это же Солид)), в нем удобно делать трехмерные модели.

не только. В контексте моей нынешней работы, когда "конвейером" надо считать+плюс когда просят проверить разные варианты конструкций (с таким ребром, с такой крышкой и т.п.), то CAD система система с интегрированным расчётным модулем - лучшее и самое эффективное решение. Если объективно судить, то намного эффективней (по суммарному времени), чем в Ансисах/Фемапах/Абакусах. Инструментов в СВ хватает.
Ну а если чё нить посложнее посчитать, какую-нибудь малоцикловую усталость с моделями Бесселинга/Шабоша или другими диковинными моделями материалов, с какими-нибудь диковинными ГУ и типами конечных элементов  - то да, тут уже потяжелее нужна каешка. 
Ну а конструкторские задачи SW "хавает". Кто бы чё не говорил. Не только деталюшечки типа этой балки, но и большие сборки. 

 

2 часа назад, piden сказал:

Интересно, для кого ТС листочек с входными величинами и расчетом выложил? 

так это для ручного расчёта. Там и распределённая погонная нагрузка указана. В СВ в балочной модели можно приложить либо распределённую массу, либо силу (ко всей балке). Суммарно. Поэтому в ТСа разные варианты как бы одной и той же нагрузки указаны.

 

2 часа назад, piden сказал:

Настран - UTotal 6.6 mm

Aнсис - UTotal 6.0 mm, UY -5.6 mm

SW+Jesse  - UY -0.75 mm

О, так мы уже сравниваем результаты в разных пакетах!))) 
это делали до нас, это делают в литературе разной, в хэлпах,  это будут делать после нас!) Но piden всегда будет сомневаться!) 
только вот смысл делать это снова и снова - хороший вопрос.. На то он и piden

[piden 2 874]

2 minutes ago, Jesse said:

в разных пакетах!)))

Полученный разными пользователями... которые выбрали те пакеты, в которых им удобно работать.

 

Попробуй прочесть снова, теперь по слогам:

4 hours ago, piden said:

у СВ кривые пользователи... 

 

2 hours ago, piden said:

SW+Jesse  - UY -0.75 mm

 

[Jesse 958]

6 минут назад, piden сказал:

Полученный разными пользователями... которые выбрали те пакеты, в которых им удобно работать.

хз... проблема у ТСа была, почему так сильно разнится результат между ручным и балочным численным расчётом. Эта проблема решена (с помощью оболочек). Ты же сразу сравнивать побежал чё там в Абакусе и СВ, почему пользователи СВ глупы и ни на что неспособные решатели. И придираться к циферкам стал, хотя при таком обилии данных понятное дело, что разные люди весьма вероятно могут по-разному сделать чутка.

Вот нагрузки @karachuna из поста №23, почти то же самое. 

[ДОБРЯК 602]

2 часа назад, karachun сказал:

Гравитация выключена, Е=2е11 Па.

Полная нагрузка на полку = 6267Н.

 

 

UPD.

При Е=2.1е11Па.

UTotal 5.98 mm в линейной постановке.

Если задавать эту нагрузку, то перемещение по Y = 5.58

Суммарные перемещения = 6.01

И это на тетраэдрах. 

46 минут назад, Jesse сказал:

Ну а конструкторские задачи SW "хавает". Кто бы чё не говорил. Не только деталюшечки типа этой балки, но и большие сборки. 

Уже много раз обсуждали данный вопрос. Считает расчетчик (человек), а не программа...

У Солида нормальный решатель, но только к решателю еще и расчетчик нужен грамотный.

 

[piden 2 874]

36 minutes ago, ДОБРЯК said:

Считает расчетчик (человек), а не программа...

У Солида нормальный решатель, но только к решателю еще и расчетчик нужен грамотный.

Ого! Даже Мухин понимает... 

 

1 hour ago, Jesse said:

Вот нагрузки @karachuna из поста №23, почти то же самое.

Надо же, @Jesse  таки осилил линейную задачу на пять кликов! После решений из настрана и ансиса (абакуса, кстати, сегодня не было )! После солидовских файлов Карачуна! И всего лишь пол-страницы сарказма спустя!

Могуч! Я вот, честно, удивлен! Ожидал, что еще где-нибудь затык будет