Конечные элементы для тканевой обшивки самолёта

[Евген777 0]

Есть необходимость рассчитать крыло планера. У крыла лобик стеклопластиковый, остальное обтянуто тканью. Цель: приложить аэродинамическую нагрузку из CFD расчёта, чтоб обшивка передала её на жёсткие элементы каркаса. Ну и, соответственно, чтоб эта обшивка не вносила дополнительной жёсткости.

Есть ли у кого опыт моделирования таких конструкций? И если да, то в каких программах, и какими способами?

Буду очень признателен за помощь.

[AlexKaz 1 821]

17 часов назад, Евген777 сказал:

Есть ли у кого опыт моделирования таких конструкций?

вам на reaa.ru в раздел "расчёты".

[piden 2 874]

19 hours ago, Евген777 said:

Ну и, соответственно, чтоб эта обшивка не вносила дополнительной жёсткости.

Мембранные элементы

 

19 hours ago, Евген777 said:

Есть ли у кого опыт моделирования таких конструкций?

Выложите модель крыла, свойства материалов и нагрузки.

 

19 hours ago, Евген777 said:

И если да, то в каких программах, и какими способами?

Теоретически - в любой из раздела Динамика и Прочность. Выбирайте наиболее популярную, не ошибетесь)

[Евген777 0]

1 час назад, AlexKaz сказал:

вам на reaa.ru в раздел "расчёты".

Здесь же вроде более специализированный по компьютерным расчётам форум? На reaa, конечно, много толковых спецов, но они, как мне кажется, больше подскажут о физике процесса или о том, как можно посчитать по балочной теории, У меня же вопрос в том, какую программу использовать, какой тип конечных элементов выбрать и т.п. Спросить то- спрошу, но больше надежд на этот форум...

[AlexKaz 1 821]

3 часа назад, Евген777 сказал:

Здесь же вроде более специализированный по компьютерным расчётам форум?

Общей тематики. Здесь вроде нет тем по профессиональным расчётам именно тканевой обшивки крыльев, а на reaa - куча практиков, ежегодно считающих такие крылья и без софта т.к. литературы хватает.  Лучше такое считать консультируясь с практиками. Ну и кроме типа КЭ Вам вряд ли здесь помогут именно по поаедению тканевой обшивки под нагрузкой. Характеристики материала здесь 99.9% не найдёте.

 

А софт любой, в котором есть возможность перекинуть поле давлений как механическую нагрузку. Вам наверное и итерациями придётся уточнять поле давления и форму.

Есть платный софт, есть freeware.

Платный: Ansys классика, Workbench с CFD, Ls-Dyna, Solidworks, Abaqus+ Flowvision, Компас3Д+APM+Flowvision, etc.

Freeware: Code_Aster +Code_Saturne, CalculiX, Openfoam + Code_Aster наверное...

Может Вам практики подскажут и объяснят на пальцах, нужен ли здесь МКЭ-софт или нет и стоит ли оно того.

3 часа назад, Евген777 сказал:

На reaa, конечно, много толковых спецов, но они, как мне кажется, больше подскажут о физике процесса или о том, как можно посчитать по балочной теории,

Все начинают с малого. Станьте среди них первым, кто умеет большее - и к Вам потянутся.

Изменено 29 ноября 2020 пользователем AlexKaz

[ДОБРЯК 602]

2 часа назад, piden сказал:

Мембранные элементы

Мембранными элементами не получится. Только две степени свободы в узле. Давление на элемент нельзя задать.

[piden 2 874]

1 hour ago, ДОБРЯК said:

Только две степени свободы в узле.

Для трехмерки это перемещения по трем координатам - должно быть три. Опять у тебя что-то не сходится. Не удивительно, что

1 hour ago, ДОБРЯК said:

Давление на элемент нельзя задать.

 

3 hours ago, Евген777 said:

Спросить то- спрошу, но больше надежд на этот форум...

Не дайте надежде угаснуть! Выкладывайте подробности задачи)

[AlexKaz 1 821]

3 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Только две степени свободы в узле

А не надо путать локальную систему координат и глобальную. В ГСК всё пучком

 

[piden 2 874]

4 hours ago, AlexKaz said:

Ну и кроме типа КЭ Вам вряд ли здесь помогут именно по поаедению тканевой обшивки под нагрузкой. Характеристики материала здесь 99.9% не найдёте.

Ты сам себя решил наделить правом за весь форум расписываться? 

 

Точных характеристик материала обшивки и не нужно. Достаточно, чтобы не было жесткости на изгиб, а линейные характеристики можно принять как у несущих элементов  - и большой погрешности не будет. Вся ее задача - передать усилия на структурные элементы.

[AlexKaz 1 821]

За что я полюбил reaa - практики на деле знают тему лучше чем знает любой типичный мкэшник. Без обид. Дело не в подставить-не подставить константы, дело не в угробиться на самоле. Это не балку с запасом 10 считать.

Так вот, чтобы не навернуться - надо знать больше чем механику или софт. Это реально рисковые ребята, но они не любят излишних сложностей и непоняток с софтом, в котором к тому же легко ошибиться по недостатку знаний.

[ДОБРЯК 602]

2 часа назад, piden сказал:

Для трехмерки это перемещения по трем координатам - должно быть три. Опять у тебя что-то не сходится.

Хоть маленькая жесткость на изгиб но должна быть. Это специальный КЭ элемент с маленькой изгибной жесткостью и который работает только на растяжение.

Как трос. 

1 час назад, piden сказал:

Точных характеристик материала обшивки и не нужно. Достаточно, чтобы не было жесткости на изгиб

У ткани есть жесткость на изгиб. А ты предлагаешь ее сделать = 0. Будут численные проблемы.

 

[Евген777 0]

Всем спасибо, кто пытался помочь. Буду разбираться... Если вдруг будут какие-то подвижки, постараюсь не забыть поделиться ими.

[piden 2 874]

1 hour ago, ДОБРЯК said:

Будут численные проблемы.

Посчитал с мембраной. Численных проблем не заметил 

 

 

 

[ДОБРЯК 602]

28.11.2020 в 19:00, Евген777 сказал:

Есть необходимость рассчитать крыло планера. У крыла лобик стеклопластиковый, остальное обтянуто тканью. Цель: приложить аэродинамическую нагрузку из CFD расчёта, чтоб обшивка передала её на жёсткие элементы каркаса. Ну и, соответственно, чтоб эта обшивка не вносила дополнительной жёсткости.

Есть ли у кого опыт моделирования таких конструкций?

@piden по цветной картинке видно, что у тебя большой опыт в решении таких задач.

ТС зря потратит время, но не решит свою задачу. Мембранными элементами.

Изменено 30 ноября 2020 пользователем ДОБРЯК

[piden 2 874]

7 hours ago, ДОБРЯК said:

ТС зря потратит время, но не решит свою задачу. Мембранными элементами.

Не знаю еще за ТСа, но @piden такую задачу решит. Мембранными элементами 

[ДОБРЯК 602]

32 минуты назад, piden сказал:

@piden такую задачу решит. Мембранными элементами

Ты реши простую задача. Мембрана в плоскости XY нагружена давлением. 

Давление есть а сил никаких не будет.

Нет степени свободы по оси Z. Поэтому и сил по оси Z не будет.

[Jesse 958]

13 часов назад, piden сказал:

Посчитал с мембраной. Численных проблем не заметил 

ткань ж ключевой момент чтоб не сопротивлялась сжатию, а только растяжению... а маленькая изгибная жёсткость естественным образом будет при маленькой толщине если моделировать обычными элементами оболочек...

Изменено 30 ноября 2020 пользователем Jesse

[piden 2 874]

14 minutes ago, Jesse said:

 а маленькая изгибная жёсткость естественным образом будет при маленькой толщине если моделировать обычными элементами оболочек...

Если делать маленькую толщину для маленькой изгибной жёсткости, оболочка ведь и растягиваться будет легко. И даже ортотропией это вылечить будет сложно.

 

 

[ДОБРЯК 602]

19 минут назад, piden сказал:

Если делать маленькую толщину для маленькой изгибной жёсткости, оболочка ведь и растягиваться будет легко. И даже ортотропией это вылечить будет сложно.

 

 

Хоть ты и знаток)) аэро гидро динамики и прочности. Дам тебе совет. 

Если в твоей самой лучшей программе в мире нет тканевого КЭ оболочки. Создай по одним и тем узлам элементы мембраны и пластины. И задай разные свойства материала и толщину.

@piden и будешь потом всем новичкам рассказывать, что умеешь моделировать ткань.

[Борман 2 375]

18 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Если в твоей самой лучшей программе в мире нет тканевого КЭ оболочки

Не знаю о чем тема, но есть...

https://cccp3d.ru/topic/62600-shell41-моделирование-складок-ткани