Simulation балки, солиды, оболочка

[Badman 3]

Труба сваренная с листом 2 мм. Зафиксированная грань листа. Контакт листа и трубы - свазанные. Силу прикладываю 100 н на крайнюю кромку и солидов и оболочки, у балки крайний узел. результаты по напряжениям разнятся. перемещения почти одинаковые. чему верить?

балка

оболочка

балка

солиды

Изменено 24 октября 2020 пользователем Badman

[karachun 2 038]

14 минут назад, Jesse сказал:

а Фемап что, кайфовать будет?

А Фемапу без разницы.

Болты там создаются вручную а не с помощью целого инструмента. Делаются пауки, соединяются балкой и потом уже балочный элемент помечается как болт.

И с симметрией и прочими ГУ в Фемап проблем нет, хоть тысячу поверхностей выбери - интерфейс не тормозит.

[Jesse 958]

1 час назад, karachun сказал:

Делаются пауки, соединяются балкой и потом уже балочный элемент помечается как болт.

а усилия в болте тоже выводит? преднатяг обновляется на каждом шаге в нелинейной задаче как в СВ?

 

1 час назад, karachun сказал:

хоть тысячу поверхностей выбери - интерфейс не тормозит.

именно поверхностей? не КЭ?)

Изменено 26 октября 2020 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

4 минуты назад, Jesse сказал:

а усилия в болте тоже выводит?

Да, я же говорю что здесь болт это балочный элемент, у него есть все те же силы что и у балки.

6 минут назад, Jesse сказал:

преднатяг обновляется на каждом шаге в нелинейной задаче как в СВ?

А чего его обновлять если он прикладывается перед основным расчетом а дальше просто держится за счет упругости элемента болта.

7 минут назад, Jesse сказал:

именно поверхностей? не КЭ?)

Ну вот, 216 тел и 1296 поверхностей. Гифку пришлось ускорить в 1.08 раз чтобы она влезла на imgur - сайт не позволяет загружать видео дольше минуты.

Некоторые трудности будут если покрутить модель со множеством значков закреплений но их легко можно отключить и включить, что я и делал на видео.

[ДОБРЯК 602]

30 минут назад, Jesse сказал:

 

1 час назад, karachun сказал:

хоть тысячу поверхностей выбери - интерфейс не тормозит.

именно поверхностей? не КЭ?

Если два маркера рисовать для каждой поверхности то интерфейс не будет тормозить.

И десять тысяч не будет тормозить.

Вот бы увидеть эту модель в которой ГУ задается на тысячу поверхностей.

[karachun 2 038]

10 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вот бы увидеть эту модель в которой ГУ задается на тысячу поверхностей.

Так зачем ждать. Вы же можете сами внедрить поверхности на уровень сетки и прописывать их во входной файл.

[Jesse 958]

19 минут назад, karachun сказал:

Ну вот, 216 тел и 1296 поверхностей

отлично! круто..
В принципе в СВ можно отключить предпросмотр при наложении ГУ, с настройками системы поколдовать, но это всё равно будет медленней чем в независимом КЭ-м пакете, особенно когда работаешь напрямую с сеткой и ГУ тоже накладываются непосредственно на сетку

 

24 минуты назад, karachun сказал:

А чего его обновлять если он прикладывается перед основным расчетом а дальше просто держится за счет упругости элемента болта

ну как зачем? Если какая-нибудь гибкая болтовая конструкция , то хорошо бы учесть изменение преднатяга на каждом шаге изменения нагрузки, аналогично тому как матрица жёсткости формируется на каждом шаге.. Под растяжением/изгибом натяг может меняться ведь.
Правда, сжатие, наскольок я понял, мы всё равно не учтём...
вот тут написано
https://help.solidworks.com/2019/english/solidworks/cworks/r_bolt_connector_preload.htm
кстать, судя по картинке в хэлпе в СВ тоже исп-ся балочный элемент вместе с пауками, работающий онли на растяжение. То есть та же логика что в фемапе, только автоматически делается

[piden 2 874]

13 minutes ago, Jesse said:

работающий онли на растяжение

Вряд ли. Скорее всего - как и везде: прикладывают преднатяг в виде изменения длины, в дальнейшем эта длина фиксируется. И работает в обе стороны.

 

13 minutes ago, Jesse said:

кстать, судя по картинке в хэлпе

Кстать, можно было бы не судить по картинке, а взять и проверить на элементарной задаче... 

Изменено 26 октября 2020 пользователем piden

[karachun 2 038]

6 минут назад, Jesse сказал:

особенно когда работаешь напрямую с сеткой и ГУ тоже накладываются непосредственно на сетку

Но в моем случае ГУ было наложено на поверхность а уже перед запуском анализа ГУ с поверхности прикладывались на соответствующие узлы. Можно удалить сетку, поменять размеры и замешить по новой и ГУ никуда не исчезнут.

9 минут назад, Jesse сказал:

то хорошо бы учесть изменение преднатяга на каждом шаге изменения нагрузки, аналогично тому как матрица жёсткости формируется на каждом шаге..

И в солиде и в Фемап в данной постановке болт это балочный элемент и он работает как и любой другой балочный элемент - может растягиваться а контакт может менять свой статус. Как в любом нелинейном решателе.

[ДОБРЯК 602]

37 минут назад, karachun сказал:

Так зачем ждать. Вы же можете сами внедрить поверхности на уровень сетки и прописывать их во входной файл.

В вашем примере каждая поверхность это всего 2 треугольника.

Удаление невидимых линий это Z-буфер.  Спаяли программу...

Четыре миллиона фасеток вращается без задержек на современных видео картах.

Нагрузка в предварительном натяге задается через уравнения, а не через силы. 

Разрезается стержень или болт смоделированный объемными КЭ и записываются уравнения.

[Jesse 958]

1 час назад, piden сказал:

проверить на элементарной задаче

эх, да проверял когда надо было.. лень по протоптанной дорожке идти. надо было сохранять тестовые модельки специально для таких случаев.
ну ладно. мб пригодится кому или в споре чё то новое откроем...
 вот такая вот тестовая моделька, состоящая из двух плит и балки. Закрепил по торцам обоих плит. Один болт для наглядности. Преднатяг 40кН.

Приложил к балке 2 силы вбок и вниз по 40кН каждая, под кот-ми 2 плиты должны сжиматься. Однако осевое усилие в болте почти не изменилось

 

Приложил растягивающее усилие к торцу верхней плиты - осевое усилие в болте увеличилось

Но и обнаружил кой чё интересно для себя: в чисто оболочечной конструкции нельзя юзать болты в нелинейном анализе.
А в static обнаружил, что под действием сжимающей нагрузки преднатяг всё таки меняется на одной итерации почему-то, хотя прогибы при этом невелики... 
Такая вот конструкция чтоб без контактов (болт в анимации не отобразился)

 

Изменено 26 октября 2020 пользователем Jesse

[Jesse 958]

Преднатяг 10кН

Силу сверху и снизу приложили по 5кН

Осевое усилие стало 8200Н

[ДОБРЯК 602]

13 часов назад, Jesse сказал:

Такая вот конструкция чтоб без контактов (болт в анимации не отобразился)

 

 

13 часов назад, Jesse сказал:

Преднатяг 10кН

Болт растянут, а длина болта уменьшается. Как сила 10кН задается в СВ?

[Badman 3]

19 часов назад, karachun сказал:

 

Только я вас прошу - начните с простых моделей и потом постепенно переходите к вашей конструкции.

если я правильно понимаю, то надо делать с зазорами поверхности и указывать контакт связанные(в случае  , например, швеллера или двутавра, где толщины полок разные)?

 

 без зазора

с зазором

[karachun 2 038]

3 часа назад, Badman сказал:

если я правильно понимаю, то надо делать с зазорами поверхности и указывать контакт связанные(в случае  , например, швеллера или двутавра, где толщины полок разные)?

Я всегда делаю без зазоров, сетка получается узел-в-узел. Зачем эти зазоры вам нужны? Какая с них польза? Чем меньше контактов тем проще модель, если сделать без зазоров то солид может сделать совпадающую сетку и узлы у элементов будут общими.

У меня в Фемап нормальный рабочий процесс выглядит так: извлекаю срединные поверхности, дотягиваю их друг до друга, сшиваю геометрию и делаю сетку без всяких контактов.

У вас может быть по разному. Если делаете сетку на основе твердых тел тогда дотянуть поверхности не удастся, тогда приходится использовать контакты чтобы все детали работали вместе. Если сразу строите срединные поверхности то тоже дотягивайте их друг к другу и в свойствах контакта задавайте "Compatible Mesh". Тогда сетка на границах поверхностей будет иметь совпадающие узлы что хорошо.

Изменено 27 октября 2020 пользователем karachun

[Badman 3]

1 час назад, karachun сказал:

 Зачем эти зазоры вам нужны? Какая с них польза?

как задавать разную толщину полок швеллера или двутавра?

в сообщении 94 первая картинка без зазаоров. и на эпюре как будто бы тело с проникновением и нагрузки отличаются от 2 картинки, где с зазором

[Badman 3]

сетка без зазоров

с зазорами

[karachun 2 038]

26 минут назад, Badman сказал:

как будто бы тело с проникновением

Да, получается что мы учитываем толщины два раза но это мелочи. Если листы тонкие то этим можно пренебресь. А если листы очень толстые и этим пренебрегать нельзя то... нужно использовать солиды.

То есть по аналогии с балкой толщина оболочки это ее свойство, от толщины зависит жесткость оболочки. На уровне КЭ сетки у вас есть только треугольники с нулевой толщиной. За счет этого и получается экономия - нужно меньше узлов и элементов потому что не нужно строить элементы и узлы в направлении толщины листа.

Балками моделируют тела протяженные в одном направлении, оболочками тела протяженные в двух направлениях а объемными элементами - тела протяженные в трех направлениях.

Понятно?

 

29 минут назад, Badman сказал:

как задавать разную толщину полок швеллера или двутавра?

Так у вас на картинке уже пластины имеют разную толщину.

[ДОБРЯК 602]

27 минут назад, karachun сказал:

На уровне КЭ сетки у вас есть только треугольники с нулевой толщиной.

КЭ не с нулевой толщиной. У элементов типа оболочка есть толщина. Только визульно толщина нулевая.

27 минут назад, karachun сказал:

Балками моделируют тела протяженные в одном направлении, оболочками тела протяженные в двух направлениях а объемными элементами - тела протяженные в трех направлениях.

Понятно?

Вы все правильно объясняете. Но чтобы это понять нужно знать сопромат, теорию тонких пластин Кирхгофа и теорию упругости. И еще ТС должен знать теорию МКЭ и понимать что КЭ модель строится по общим узлам. 

А не с зазорами.

Изменено 27 октября 2020 пользователем ДОБРЯК

[Badman 3]

40 минут назад, karachun сказал:

 

 

 

Так у вас на картинке уже пластины имеют разную толщину.

 

это я и задаю в настройках оболочки

[karachun 2 038]

16 минут назад, Badman сказал:

это я и задаю в настройках оболочки

Ну? Тогда в чем был вопрос?

1 час назад, Badman сказал:

как задавать разную толщину полок швеллера или двутавра?

Поясните с картинками, можете даже модельку скинуть.

33 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вы все правильно объясняете. Но чтобы это понять нужно знать сопромат, теорию тонких пластин Кирхгофа и теорию упругости. И еще ТС должен знать теорию МКЭ

Еще скажите что ТСу неплохо бы пройти курсы МКЭ в каком-нибудь учебном заведении и поработать в коллективе расчетчиков.