Как грамотно задать закрепления?

[VICT0R_1945 21]

Решая одну задачу в следующей постановке.

Имеется 3 упрощенные модели (два коренных подшипника и одно колено коленчатого вала), которые испытывают сжатие газовой и разгрузку инерционной силы в ВМТ, необходимо закрепить по схеме:

Красная сплошная линия - Поверхность закрепления.

Зеленная прерывистая линия - Поверхность контакта.

Подшипники ограничены в перемещении вдоль оси X,Y.

Часть коленчатого вала с торца левой шейки вдоль оси Z.

Высылаю код:

Цитата

 

/CLEAR, START ! Создание нового файла

/PREP7 ! Вход в препроцессор

RMZK=6E+6 ! Результирующая максимальная сжимающая сила, действующая вдоль кривошипа (Па)

TR=0.008 ! Коэффициент трения

FKN=0.1 ! Нормальный коэффициент жесткости (%)

!*Импортируем геометрию в ANSYS Mechanical APDL в формате *.x_t

~PARAIN,'Koleno_KV_and_Vkladish','x_t','.\Documents\Ulanov_2020\VAZ_2123\Koleno_KV\',SOLIDS,0,0

/NOPR

/GO

!*Включаем отображения

/FACET,NORML

VPLOT

!*Задаем свойства материала поршневого пальца (Легированная сталь - 50ХФА)

MPTEMP,,,,,,,, 

MPTEMP,1,0 

MPDATA,EX,1,,2.17E+11  

MPDATA,PRXY,1,,0.28

!*Выбираем конечный элемент

ET,1,92

!*Задаем размер конечного элемента 

ESIZE,0.002,0,

!*Разбиваем модель на КЭ-сетку

MSHKEY,0

MSHAPE,1,3d

FLST,5,3,6,ORDE,2  

FITEM,5,1  

FITEM,5,-3 

CM,_Y,VOLU 

VSEL, , , ,P51X

CM,_Y1,VOLU

CHKMSH,'VOLU'  

CMSEL,S,_Y 

VMESH,_Y1  

CMDELE,_Y  

CMDELE,_Y1 

CMDELE,_Y2 

!*Приложение силы к шатунной шейки КВ, действующей на 1/3 цилиндрической поверхности

FLST,2,1,5,ORDE,1 ! Указание количества выбранных поверхностей

FITEM,2,73 ! Выбор поверхности №72

/GO  

SFA,P51X,1,PRES,RMZK ! Приложение нагрузки к выбранной поверхности

!*Создание запрета на перемещения вдоль оси Z колену КВ

FLST,2,1,5,ORDE,1 ! Указание количества выбранных поверхностей

FITEM,2,37 ! Выбор поверхности №37

/GO

DA,P51X,UZ, ! Установка закрепления вдоль оси Z

!*Создание запрета на перемещения вдоль оси X коренным подшипникам

FLST,2,4,5,ORDE,4 ! Указание количества выбранных поверхностей 

FITEM,2,77  ! Выбор поверхности №77 (левый подшипник)

FITEM,2,-78 ! Выбор поверхности №78 (левый подшипник)

FITEM,2,83  ! Выбор поверхности №83 (правый подшипник)

FITEM,2,-84 ! Выбор поверхности №84 (правый подшипник)

/GO

DA,P51X,UX, ! Установка закрепления вдоль оси X

!*Создание запрета на перемещения вдоль оси Y коренным подшипникам

FLST,2,4,5,ORDE,4 ! Указание количества выбранных 

FITEM,2,77  ! Выбор поверхности №77 (левый подшипник)

FITEM,2,-78 ! Выбор поверхности №78 (левый подшипник)

FITEM,2,83  ! Выбор поверхности №83 (правый подшипник)

FITEM,2,-84 ! Выбор поверхности №84 (правый подшипник)

/GO

DA,P51X,UY, ! Установка закрепления вдоль оси Y

!*Создание контактной пары (левый подшипник + левая шейка КВ)

/COM, CONTACT PAIR CREATION - START

CM,_NODECM,NODE

CM,_ELEMCM,ELEM

CM,_KPCM,KP

CM,_LINECM,LINE

CM,_AREACM,AREA

CM,_VOLUCM,VOLU

/GSAV,cwz,gsav,,temp

MP,MU,1,TR 

MAT,1  

MP,EMIS,1,7.88860905221e-31

R,3

REAL,3 

ET,2,170

ET,3,174

R,3,,,FKN,0.1,0,

RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,

RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5

RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0

RMORE,,,,,,1.0 

KEYOPT,3,4,0

KEYOPT,3,5,0

KEYOPT,3,7,0

KEYOPT,3,8,0

KEYOPT,3,9,0

KEYOPT,3,10,0  

KEYOPT,3,11,0  

KEYOPT,3,12,0  

KEYOPT,3,14,0  

KEYOPT,3,18,0  

KEYOPT,3,2,0

KEYOPT,2,5,0

!*Создаем целевые поверхности на упругой шейке КВ, которые формируют исходные данные для расчета

ASEL,S,,,9 ! Выбор поверхности №9

ASEL,A,,,36 ! Выбор поверхности №36

CM,_TARGET,AREA

TYPE,2 

NSLA,S,1

ESLN,S,0

ESLL,U 

ESEL,U,ENAME,,188,189  

NSLE,A,CT2 

ESURF  

CMSEL,S,_ELEMCM

!*Создаем контактные поверхности на жестком подшипнике, которые отвечают за вычисления результата

ASEL,S,,,77 ! Выбор поверхности №77

ASEL,A,,,78 ! Выбор поверхности №78

CM,_CONTACT,AREA

TYPE,3 

NSLA,S,1

ESLN,S,0

NSLE,A,CT2 ! CZMESH patch (fsk qt-40109 8/2008)

ESURF  

ALLSEL 

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,2 

ESEL,A,TYPE,,3 

ESEL,R,REAL,,3 

/PSYMB,ESYS,1  

/PNUM,TYPE,1

/NUM,1 

EPLOT  

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,2 

ESEL,A,TYPE,,3 

ESEL,R,REAL,,3 

CMSEL,A,_NODECM

CMDEL,_NODECM  

CMSEL,A,_ELEMCM

CMDEL,_ELEMCM  

CMSEL,S,_KPCM  

CMDEL,_KPCM

CMSEL,S,_LINECM

CMDEL,_LINECM  

CMSEL,S,_AREACM

CMDEL,_AREACM  

CMSEL,S,_VOLUCM

CMDEL,_VOLUCM  

/GRES,cwz,gsav 

CMDEL,_TARGET  

CMDEL,_CONTACT 

/COM, CONTACT PAIR CREATION - END  

!*Создание контактной пары (правый подшипник + правая шейка КВ)

/COM, CONTACT PAIR CREATION - START

CM,_NODECM,NODE

CM,_ELEMCM,ELEM

CM,_KPCM,KP

CM,_LINECM,LINE

CM,_AREACM,AREA

CM,_VOLUCM,VOLU

/GSAV,cwz,gsav,,temp

MP,MU,1,TR 

MAT,1  

MP,EMIS,1,7.88860905221e-31

R,4

REAL,4 

ET,4,170

ET,5,174

R,4,,,FKN,0.1,0,

RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,

RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5

RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0

RMORE,,,,,,1.0 

KEYOPT,5,4,0

KEYOPT,5,5,0

KEYOPT,5,7,0

KEYOPT,5,8,0

KEYOPT,5,9,0

KEYOPT,5,10,0  

KEYOPT,5,11,0  

KEYOPT,5,12,0  

KEYOPT,5,14,0  

KEYOPT,5,18,0  

KEYOPT,5,2,0

KEYOPT,4,5,0

!*Создаем целевые поверхности на упругой шейке КВ, которые формируют исходные данные для расчета

ASEL,S,,,8 ! Выбор поверхности №8

ASEL,A,,,63 ! Выбор поверхности №63

CM,_TARGET,AREA

TYPE,4 

NSLA,S,1

ESLN,S,0

ESLL,U 

ESEL,U,ENAME,,188,189  

NSLE,A,CT2 

ESURF  

CMSEL,S,_ELEMCM

!*Создаем контактные поверхности на жестком подшипнике, которые отвечают за вычисления результата

ASEL,S,,,83 ! Выбор поверхности №83

ASEL,A,,,84 ! Выбор поверхности №84

CM,_CONTACT,AREA

TYPE,5 

NSLA,S,1

ESLN,S,0

NSLE,A,CT2 ! CZMESH patch (fsk qt-40109 8/2008)

ESURF  

ALLSEL 

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,4 

ESEL,A,TYPE,,5 

ESEL,R,REAL,,4 

/PSYMB,ESYS,1  

/PNUM,TYPE,1

/NUM,1 

EPLOT  

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,4 

ESEL,A,TYPE,,5 

ESEL,R,REAL,,4 

CMSEL,A,_NODECM

CMDEL,_NODECM  

CMSEL,A,_ELEMCM

CMDEL,_ELEMCM  

CMSEL,S,_KPCM  

CMDEL,_KPCM

CMSEL,S,_LINECM

CMDEL,_LINECM  

CMSEL,S,_AREACM

CMDEL,_AREACM  

CMSEL,S,_VOLUCM

CMDEL,_VOLUCM  

/GRES,cwz,gsav 

CMDEL,_TARGET  

CMDEL,_CONTACT 

/COM, CONTACT PAIR CREATION - END  

!*Запускаем решение задачи

/SOL

/STATUS,SOLU

SOLVE  

FINISH

!*Получаем результаты

/POST1

!*Отображение суммарных перемещений конструкции

/EFACET,1  

PLNSOL, U,SUM, 0,1.0

!*Отображение эквивалентных напряжений по фон Мизесу

/EFACET,1  

PLNSOL, S,EQV, 0,1.0

 

Высылаю модель (кликабельно)!

 

Суть проблемы: Какие-то закрепления лишние или каких-то закреплений не хватает.

Пишет яко бы что-там улетает далеко, хотя вроде и так избыточные условиях задал.

 

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[DrWatson 128]

Ну и как тебе такое, Илон Маск @Борман?

Был бы тут ВБ, еще можно было бы при желании разобраться, имея готовый архив проекта и путаные входные данные. 

Эх, сейчас бы в 2к20 читать полотна из session editor`а...

[VICT0R_1945 21]

10 минут назад, DrWatson сказал:

Ну и как тебе такое, Илон Маск @Борман?

Был бы тут ВБ, еще можно было бы при желании разобраться, имея готовый архив проекта и путаные входные данные. 

Эх, сейчас бы в 2к20 читать полотна из session editor`а...

Тут все достаточно просто, путаницы тут нет.

Е_{ДИНСТВЕННАЯ ПРОБЛЕМА - ЭТО ЗАКРЕПЛЕНИЯ.}

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[VICT0R_1945 21]

Ошибки следующего плана.

Яко бы где-то присутствуют перемещения каких-то тел из сборки, предполагаю речь идет о колене КВ.

Я не до конца понимаю какую роль выполняет контактные пары в Ансисе.

Они ограничивают перемещения поверхностей друг другу, но при это не ограничивают перемещение от приложенных от соседнего тела нагрузках? Что?

(Типа если закрепа нет на КВ, а контакт есть у подшипника и КВ, то одно тело в другое не войдет, но при этом КВ ничто не мешает улететь в небытие, а может и не КВ, а даже вкладышу... сам так и не понял, ибо расчет запустился все таки спустя 10 минут лагов и сейчас уже минут 30 идет...)

Кто-нибудь может разъяснить.

Цитата

 

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[AlexKaz 1 821]

54 минуты назад, VICT0R_1945 сказал:

Тут все достаточно просто, путаницы тут нет.

Е_{ДИНСТВЕННАЯ ПРОБЛЕМА - ЭТО ЗАКРЕПЛЕНИЯ.}

Контактов нет, закрепления есть.

[VICT0R_1945 21]

12 минут назад, AlexKaz сказал:

Контактов нет, закрепления есть.

Так и как такое возможно?

Если они заданы.

Как решается тогда данная проблема?

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[AlexKaz 1 821]

19 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

Как решается тогда данная проблема?

Потренируйтесь на модели попроще. Кубик и пластинка и т.п.

Наборы контактов смотрятся в менеджере групп модели CM или как там его, уже начал забывать... 

[VICT0R_1945 21]

Только что, AlexKaz сказал:

Потренируйтесь на модели попроще. Кубик и пластинка и т.п.

Ахах, боюсь это ничего не даст, ибо у меня не кубик здесь, был бы кубик, было бы все проще. Есть конкретная задача.

Единственно, если вы реально уверены, что контакт не задан, тогда вопрос.

Я создал две контактные пары. А мог создать одну, иначе говоря объединить все де действие, что прописаны в коде в создание одной контактной пары.

Мне не сильно известно, что там по логике у программистов Ансис, но пара, по идеи на то и пара, что создается между 2-умя телами.

Здесь получается не важно сколько тел во взаимодействие, важно только сколько тел оказывает воздействие на другое количество тел, иначе, мне просто объединить все это в 1 контакт, где целевыми поверхностями задать колена КВ, а контактными вкладыши, так?

Или вы сами не знаете и просто рекомендуете мне убить время на кубик?

[AlexKaz 1 821]

А, это и есть подсвеченные контакты, тогда норм.

 

Используйте ключевое слово D или ищите в дереве модели слева граничные условия для фиксации.

1 минуту назад, VICT0R_1945 сказал:

Или вы сами не знаете и просто рекомендуете мне убить время на кубик?

Нет, ансис занят другим пользователем, поэтому качать Вашу модель смысла нет - всё равно не открыть.

[VICT0R_1945 21]

6 минут назад, AlexKaz сказал:

А, это и есть подсвеченные контакты, тогда норм.

 

Используйте ключевое слово D или ищите в дереве модели слева граничные условия для фиксации.

Нет, ансис занят другим пользователем, поэтому качать Вашу модель смысла нет - всё равно не открыть.

Так не совсем понял, что такое ключевое слово D? И о каком дереве модели идет речь, вы не об ансисе механикл АПДЛ, а о механике Верстак?

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[AlexKaz 1 821]

Вы ведь сейчас держите открытым классический ANSYS.  

Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Node Components
Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes

 

Подробнее в справке, например https://www.mm.bme.hu/~gyebro/files/ans_help_v182/ans_cmd/Hlp_C_D.html

[VICT0R_1945 21]

@AlexKaz

Результат получился такой...

Получается и вправду отсутствуют закрепления вдоль оси Y?

Изменено 12 ноября 2020 пользователем VICT0R_1945

[VICT0R_1945 21]

В Ansys лучше убавлять количество закреплений для ускорения расчета и его его легкости (что бы не было ошибок, как например, эта) или наоборот добавлять?

Просто как-то странно получается, вроде больше закреплений - больше ясности, а он наоборот не считает или считает ерунду какую-то?

Кто-нибудь знает что-нибудь про это?

[AlexKaz 1 821]

59 минут назад, VICT0R_1945 сказал:

Получается и вправду отсутствуют закрепления вдоль оси Y?

На скриншоте EPTOINT - это деформации? Визуально всё почти неподвижно, только в нескольrих узлах из-за ГУ наблюдается что-то местное. Вам же вроде перемещения нужны, посмотрите displacement.

41 минуту назад, VICT0R_1945 сказал:

В Ansys лучше убавлять количество закреплений для ускорения расчета и его его легкости (что бы не было ошибок, как например, эта) или наоборот добавлять?

Без контактов статический расчёт быстр. Но Вам такой вариант видимо не подходит.

Изменено 12 ноября 2020 пользователем AlexKaz

[VICT0R_1945 21]

1 минуту назад, AlexKaz сказал:

На скриншоте EPTOINT - это деформации? Визуально всё почти неподвижно, только в нескольrих узлах из-за ГУ наблюдается что-то местно. Вам же вроде перемещения нужны, посмотрите displacement.

Без контактов статический расчёт быстр.

 

 

На скриншоте напряжения, деформаций нет (это юпюра вообще не открылась).

Как вы решаете такие проблемы, можете посоветовать, что потыкать?

[AlexKaz 1 821]

Можно конечно ещё понастраивать свойства контактов, жёсткости там, варианты алгоритмов расчёта. Если не принципиально - включить не скользящие, а неподвижные клеевые типа Boundary. Тоже считает быстро.

Следующее - включается-отключается вся нелинейность словом NLGEOM,ON или OFF. Если отключить - тензор деформаций будет малый линейный, матрица поворотов отсутствует. Если включить - соответственно порядок тензора повышается, можно закручивать модельку на невероятные углы и вводить в невероятные деформации.

Также можно выбирать другой решатель, например, PCG и настраивать его. При грамотном подборе настроек можно значительно ускорить процесс. Но это книжки надо читать и Хэлп. Если жизнь Вас заставляет - качните архив с русскими книгами по ANSYS из моей подписи.

[VICT0R_1945 21]

@AlexKaz , а где-нибудь есть описание статически неопределимых задач с контактными парами (из вашей подборки литературы)?

 

[AlexKaz 1 821]

Вроде задачи Герца? Наверное, но в общем потоке информации не вспомню. Решатель переваривает такие без труда.

Изменено 12 ноября 2020 пользователем AlexKaz

[VICT0R_1945 21]

7 минут назад, AlexKaz сказал:

Вроде задачи Герца? Наверное, но в общем потоке информации не вспомню. Решатель переваривает такие без труда.

Ну не совсем, у Герца статически определимые задачи как правило.

[soklakov 1 475]

12.11.2020 в 11:12, VICT0R_1945 сказал:

И о каком дереве модели идет речь, вы не об ансисе механикл АПДЛ, а о механике Верстак?

а ведь насколько все проще с верстаком-то.

с чего вдруг вы пытаетесь разжечь огонь с помощью трения и соломы, когда на столе лежит зажигалка?