Перейти к публикации

Ansys Workbench Корректен ли расчет на прочность (Nonlinear)


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте! 

Выполнил расчет в WB, но т.к. только начинаю работать в Ansys не могу оценить корректность решения и результатов.

 

Задача:

Алюминиевый профиль L=1000 мм (см. рис. 1) закреплен с помощью кронштейнов на расстоянии 100 мм от края профиля с каждой стороны. Кронштейны в расчете не учитываются и на место крепления (контакта) приложено ограничение Fixed Support (см. рис. 2).

По середине профиля на его боковые полки действует сила, представленная двумя векторами (см. рис. 3, 4). Сила прикладывается со скоростью 0,33 кН/сек.

Профиль изготовлен из алюминиевого сплава 6063 Т6. В Ansys этот материал я задал, используя шаблон Alluminum Alloy NL. (см. рис. 5) 

 

Необходимо определить перемещения (деформации профиля) и эквивалентные напряжения, с целью убедиться, что профиль выдерживает нагрузку.

 

Результаты расчета: рис.8, 9.

 

Вопросы:

1. Корректно ли задана сетка? (см. рис. 6)

2. Корректно ли задан материал (см. рис. 5)

3. Корректно ли заданы Analysis Settings? (см. рис. 7)

 

P.S. Постарался максимально подробно описать задачу, но если что-то не учел, дополню.

mdKZ9n69xlU.jpg

 

YGq1IC8za5Q.jpg

 

5OI8P_xs-Ok.jpg

FjulzPsajFU.jpg

1rD3qHzOx08.jpg

 

wucl-OWLqmI.jpg

 

9Qg2FMtVVxM.jpg

 

_PMepirWYoo.jpg

_xT5QmUuW0A.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
49 минут назад, Arteg сказал:

не могу оценить корректность решения и результатов.

ну это ж профиль... ну просчитайте сначала балочными КЭ. За секунду расчётного времени сразу определите правильный максимальный прогиб. С оценкой напряжений уже чуть посложней: максимальные напряжения среди всех сечений будут в заделках. Там же (если считать объёмными КЭ) будет сингулярность.
 Балочная же теория даст правильную оценку напряжений лишь в крайних волокнах, наиболее удалённых от нейтральной оси. Но у вас сложный профиль, и по идее максимальные напряжения могут быть в этих местах. Поэтому нужен расчёт объёмными КЭ.
123.jpg

Из плюсов - у вас там скругления, а значит на расстоянии нескольких КЭ от заделки (вдоль оси балки) будет сеточная сходимость, и можно вполне корректно, на оч точной сетке, оценить максимальные напряжения.
 

49 минут назад, Arteg сказал:

Сила прикладывается со скоростью 0,33 кН/сек.

это бесполезная информация:smile:у вас, очевидно, статическое приложение нагрузки: максимальный период колебаний << чем ваши 80с.
И в статике время - псевдо величина. Смотрю вы в настройках задали 1 шаг 80с. С таким же успехом можно было б задать 1 шаг за 1 с...

Кстати, при расчёте балочными КЭ можете заодно прикинуть расчётик с геометрической нелинейностью (достаточно сравнить макс прогиб). Если разница несколько %, то всё ок.

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

1 hour ago, Arteg said:

Постарался максимально подробно описать задачу

Для первого раза вообще все круто! Тут редко кто даже к концу первой страницы может столько инфы выдать)

 

Замечание про секунды и статический расчет было верное. Расскажите, откуда взялось условие

1 hour ago, Arteg said:

Сила прикладывается со скоростью 0,33 кН/сек.

 

1 hour ago, Arteg said:

Вопросы:

1. Корректно ли задана сетка? (см. рис. 6)

2. Корректно ли задан материал (см. рис. 5)

3. Корректно ли заданы Analysis Settings? (см. рис. 7)

1. Можно было гексу, но раз комп осилил и расчет уже проведен - то пойдет)

2. Да

3. Да)

 

 

1 hour ago, Arteg said:

и эквивалентные напряжения, с целью убедиться, что профиль выдерживает нагрузку.

И каков вердикт? Выдерживает?)

 

 

24 minutes ago, Jesse said:

Там же (если считать объёмными КЭ) будет сингулярность.

В заголовке черным по белому написано Nonlinear. На картинках показаны настройки и свойства материала - видно, что учтена пластика.

Откуда должна взяться сингулярность?

 

24 minutes ago, Jesse said:

Но у вас сложный профиль, и по идее максимальные напряжения могут быть в этих местах.

Правда? А почему же не в местах, максимально удаленных от нейтральной оси?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
32 минуты назад, piden сказал:

 

1 час назад, Jesse сказал:

Там же (если считать объёмными КЭ) будет сингулярность.

В заголовке черным по белому написано Nonlinear. На картинках показаны настройки и свойства материала - видно, что учтена пластика.

Откуда должна взяться сингулярность?

Причем тут свойства материала.:biggrin:

Если в линейном расчете будет сингулярность, то и в нелинейном она будет.

1 час назад, Arteg сказал:

Алюминиевый профиль L=1000 мм (см. рис. 1) закреплен с помощью кронштейнов

Вы покажите всю модель.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 minutes ago, ДОБРЯК said:

Причем тут свойства материала.:biggrin:

Если в линейном расчете будет сингулярность, то и в нелинейном она будет.

Твои познания в нелинейностях уже давно изумлять перестали.

Учет пластики - как раз один из способов уйти от сингулярностей. Почитай, много нового узнаешь, обещаю) :cool:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@piden Ну, чисто формально сингулярность не исчезает, мы ее просто немного отодвигаем.

Это как "шашечки или ехать".

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, karachun сказал:

В формате Настран?

Нет. Надо же понять как закрепляется модель. 

Рисунок Кэ модели с кронштейнами. А если нет кронштейнов в КЭ модели, то как закреплялась модель.

5 минут назад, karachun сказал:

@piden Ну, чисто формально сингулярность не исчезает

Попробуйте ему это объяснить.:biggrin:

Изменено пользователем ДОБРЯК
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Попробуйте ему это объяснить.

Но с другой стороны это устраняет всплески напряжений. А что еще нужно?

Так можно и по поводу слабых пружин сказать что раз они добавляют немного жесткости то это все неправда и использовать их нельзя.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, piden сказал:

В заголовке черным по белому написано Nonlinear. На картинках показаны настройки и свойства материала - видно, что учтена пластика.

ну хз... Тема у ТСа оформлена как "новичковая", уж не в обиду ему... Да и вопрос поставлен как-то так

 

2 часа назад, Arteg сказал:

Необходимо определить перемещения (деформации профиля) и эквивалентные напряжения, с целью убедиться, что профиль выдерживает нагрузку.

без всяких намёков на пластику. Я то увидел и эти графики билинейного упрочнения, и шаги, и Nonlinear.. Но увидел также галочку напротив Isotropic Elasticity. Не особо шарю в настройках Ансиса, думаю тут и так всё ясно......

1 час назад, piden сказал:

Правда? А почему же не в местах, максимально удаленных от нейтральной оси?

ну тип концентраторы................... тут сложный профиль, и напряжения по сечению меняются сложным образом. В любом случае ничего не мешает взять и посмотреть

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
34 минуты назад, karachun сказал:
40 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вы покажите всю модель.

В формате Настран?

А вы веселый человек. Остроумный. Я просил показать модель а не записать в формате Настран.

Нужно понять как модель закреплена. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Я просил показать модель а не записать в формате Настран.

Так вот она. Вот эта длинная палка, профильная.

mdKZ9n69xlU.jpg

 

 

 

12 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Нужно понять как модель закреплена. 

Так вот же описание. Как по мне то этого вполне достаточно.

2 часа назад, Arteg сказал:

Алюминиевый профиль L=1000 мм (см. рис. 1) закреплен с помощью кронштейнов на расстоянии 100 мм от края профиля с каждой стороны.

Для всего остального есть MasterCard принцип Сен-Венана.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, karachun сказал:

 

Так вот же описание. Как по мне то этого вполне достаточно.

2 часа назад, Arteg сказал:

Алюминиевый профиль L=1000 мм (см. рис. 1) закреплен с помощью кронштейнов на расстоянии 100 мм от края профиля с каждой стороны.

Где эти кронштейны в КЭ модели. Вопрос был задан ТСу, а не вам. Или и это уже нужно вам объяснять.:biggrin:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Где эти кронштейны в КЭ модели.

 

3 часа назад, Arteg сказал:

Кронштейны в расчете не учитываются

 

 

 

9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вопрос был задан ТСу, а не вам.

Но ТС на все эти (еще пока незаданные) вопросы уже дал ответы. Вообще у ТС очень хорошее описание. Так что я считаю своим долгом указать вам на эти ответы, если вы сами не замечаете их, по непонятным мне причинам.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, karachun сказал:

Так что я считаю своим долгом указать вам на эти ответы

:biggrin:

Много много слов но не по делу. Если это ваш гражданский долг, то как закреплена эта модель?

1 час назад, piden сказал:

Учет пластики - как раз один из способов уйти от сингулярностей

:biggrin:

Изменено пользователем ДОБРЯК
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

то как закреплена эта модель?

Если рассматривать как балку то у ТС оба узла работают как узлы с определенной жесткостью. Т.е. по середине между жестким и шарнирным закреплением.

Я бы закрепил шарнирно.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@piden Сингулярность разве может быть в линейной зоне?

Изменено пользователем ДОБРЯК
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, karachun сказал:

Если рассматривать как балку то у ТС оба узла работают как узлы с определенной жесткостью.

Что это за термины такие. Что узлы работают с определенной жесткостью?:biggrin:

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
23 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

@piden Сингулярность разве может быть в линейной зоне?

сингулярность только в линейной зоне и бывает. И чтобы её разрешить, мы делаем физически нелинейный анализ. Если обобщить, то используем нелинейный подход (чтобы разрешить синугулярность).

 

23 минуты назад, karachun сказал:

Я бы закрепил шарнирно.

ксати, а на солидах ты как обычно шарнирное закрепление задаёшь?

Пару раз использовал жёсткое крепление по кромкам (чтоб балка тип могла вращаться свободно вокруг этой кромки). Но лишь недавно обнаружил (в сравнении с балочной моделью), что это значительно ужесточает модель (макс прогиб намного меньше чем в балочной своб-опёртой модели), а напряги несимметричны по сеч-ю.

Также был неплохой способ - дорисовать маленькие цилиндрические бобышки, и ограничить 2 перемещения: радиальные и осевые (в цилиндр-й СК). Но в случае сложного тонкостенного профиля как здесь не оч, и даже на простом профиле разница с балками всё равно 
5-10%...
В итоге выявил самый оптимальный вариант - закрепить 2 перемещения в плоскости граней (если грани плоские, конечно!) и считать под мягкими пружинками или какой-нибудь ещё стабилизацией. И сингулярности нет, и результаты по прогибу с точностью до погрешности между балками и солидами.
Эх, надо тему насчёт ГУ открыть... 

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Arteg сказал:

 

 

wucl-OWLqmI.jpg

 

 

 

_PMepirWYoo.jpg

_xT5QmUuW0A.jpg

Как закреплена эта КЭ модель?

2 минуты назад, Jesse сказал:

сингулярность только в линейной зоне и бывает. И чтобы её разрешить, мы делаем физически нелинейный анализ.

Нелинейный анализ - последовательное решение линейных задач. Первая задача которая решается - линейная задача. Если в линейной задаче бесконечность, то что смягчат последующие расчеты?

Изменения свойств материала?:biggrin:

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...