Перейти к публикации

Ansys WB (Nonlinear )Контактная задача


Рекомендованные сообщения

 

Господа, всех приветствую!

Вновь обращаюсь к Вам за помощью!

 

Описываемая ниже задача частично является продолжение 2ух моих предыдущих тем. По традиции - длиннопост)

 

Задача: 

Смоделировать статическое испытания каретки.

Нагрузка: 15 кН вертикально вниз.

Пластические деформации допустимы и будут 100%.

 

Составляющие каретки:

1. Корпус. Материал - АД35Т1.

2. Штифт, жестко закрепленный в корпусе. Материал - 08Х18Н10Т (нерж.сталь).

3. Ухо, через которое продет штифт. Ухо может свободно поворачиваться во круг штифта, пока не упрется в корпус каретки спереди или сзади.

4. Ролики каретки (4 цилиндра на корпусе) для упрощения сделаны с корпусом единым телом. В реальности они будут стальные, и будут закрепленный на осях, закрепленных в корпусе. В данной задаче принятое упрощения, считаю, допустимо.   

Геометрия во вложении

R-jUJSn2IAk.jpg?size=1575x711&quality=96

 

Материалы:

АД35Т1

2OvOWmw5BOY.jpg?size=1672x914&quality=96

 

08Х18Н10Т (AISI 304)

VZK2TRC1nA8.jpg?size=1668x913&quality=96

 

 

Контакты:

1. Штифт - корпус

290dbFEKTXs.jpg?size=1920x841&quality=96

 

 

2. Ухо - корпус

 mUA4FjzUOb0.jpg?size=1920x865&quality=96

 

3. Ухо - штифт

Изначальное касание имеется.

8__7PvfVrjc.jpg?size=1917x861&quality=96

 

Сетка:

FuLVIHfCEEM.jpg?size=1574x712&quality=96

 

Нагрузка:

TLYpYnTA64U.jpg?size=1536x707&quality=96

 

Закрепления:

В реальности, каретка скользит по профилю (который в данном расчете не учитывается), по его плоским наклонным поверхностям, и между роликами каретки и профилем будет контакт с трением. 

При испытании/расчете вместе с профилем корпус каретки будет раздвигаться, стремясь с него соскочить, но это я буду моделировать позже.

Сейчас для максимального упрощения задачи, на ролики просто задана Fixed Support. (далее будет ясно почему)

X9TnFB_rsIA.jpg?size=1578x710&quality=96

 

Analysis Settings

2jkZsJcpLYw.jpg?size=316x408&quality=96&

 

 

ПРОБЛЕМА

При всех описанных выше параметрах расчет разваливается сразу, не сходится даже 1ый шаг. Начинает строится график Force Convergence почти с параллельными друг другу кривыми, потом Bisection (буду благодарен, если поясните что именно это такое? до конца не понял, когда читал), еще немного итераций и все.

 

При этом, если изменить контакт 3. Ухо - штифт с Frictional на Bonded, то расчет замечательно решается. Ухо деформируется весьма близко к реальности, по моему опыту.

Непонятно правда, почему корпус каретки совсем не затронут, но наверное это из-за Fixed Support.

AnfrQUEmbQU.jpg?size=1567x715&quality=96

 

При решении задачи вместе с профилем (каретка с трением контактируем с профилем, профиле закреплен), ситуация почти аналогичная..

 

Пожалуйста, помогите разобраться в чем проблема?

Может быть следует сделать дополнительные настройки контактов или задать дополнительные контакты?

 

@karachun @piden @Graf Kim @DrWatson @Orchestra2603 @AlexArt @ДОБРЯК @imt

Очень всех жду)

Assmbly V5.x_t

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

@Arteg как и предполагалось, попытка посчитать с приложенной силой не увенчалась успехов. Приложил перемещение 4 мм - всё ок считается..) Задал по точкам ваши кривые деформирования, закрепил сверху как на ваших картинках. Добавил симметрию плюс доупростил геометрию..)
Досчиталось, правда до 2 с лишним мм. Соотв-ая сила (понятное дело нелинейной) реакции составила 5кН.
перемещения.jpgдосчитал до 5000Н.jpg

 

Напряжения при такой нагрузке превысили предел текучести в штырьке и ухе. Однако судя по эпюре контактного давления, оно так и не упёрлось в корпус (при данной нагрузке).
напр пластика.jpgконтактное давл.jpg

Пластику считал соотв-но кинематическим упрочнением. Контакт узел-поверхность.
https://fex.net/ru/s/63frnsy

 

[url=https://yapx.ru/v/K0A2F][img]https://i.yapx.ru/K0A2F.gif[/img][/url]

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
34 minutes ago, Jesse said:

Приложил перемещение 4 мм - всё ок считается..)

34 minutes ago, Jesse said:

Досчиталось, правда до 2 с лишним мм.

Досчиталось, правда, до 1,6 мм (4мм приложенных х 0,4 s).

Но попытка зачетная)

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Господа, я вынужден сообщить вам пренеприятнейшее известие.

Image 2.png

 

 

UPD. Хотя нет, наши полномочия еще не все.

 

Не посмотрел что здесь предел прочности повыше.

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

Вы экспертом станете, когда этот проект закончите)

I'll do my best!

Хотя, я надеюсь, что закончу этот проект в ближайшее время, т.к. сроки имеют место быть)

1 час назад, Jesse сказал:

Напряжения при такой нагрузке превысили предел текучести в штырьке и ухе.

Да, так и должно быть.

Главное чтобы предел прочности не превысило ни в одной детали.

1 час назад, Jesse сказал:

о 2 с лишним мм. Соотв-ая сила (понятное дело нелинейной) реакции составила 5кН

Этот момент поясните, про силу, пожалуйста...Как ее следует понимать? Как понять выдержит конструкция 15 кН или нет из такого расчета?

9 минут назад, karachun сказал:

Господа, я вынужден сообщить вам пренеприятнейшее известие.

Image 2.png

А это откуда?)

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

А это откуда?)

Расчет на срез. Любой учебник по сопротивлению материалов или справочник инженера-конструктора. Например Анурьев. Том 3.

 

Только в справочниках допускаемые напряжения на срез уже берут с запасом а я взял без. У меня tau=sigma/sqrt(3).

Если возьмете допускаемые как рекомендуют справочники - как 0.2...0.3 от нормальных напряжений то у вас и с 830 МПа этот штырь не пройдет.

Ну и смятие - алюминь же намного слабее нержи. обычно смятие не считают но в вашем случае стоит и его тоже проверить.

https://edu.tltsu.ru/er/book_view.php?book_id=34e&page_id=981

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@karachun Понял, спасибо! Посмотрю, изучу.

Хотя в этом расчете меня больше интересует корпус и ухо. По опыту на предприятии, такой штифт 15 кН держит гарантированно

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Arteg А зачем задавать контакт Ухо-корпус, если ухо будет проворачиваться в противоположную сторону?

mUA4FjzUOb0.jpg?size=1920x865&quality=96

 

Image 1.png

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

Этот момент поясните, про силу, пожалуйста...Как ее следует понимать? Как понять выдержит конструкция 15 кН или нет из такого расчета?

ну как как. Смотреть напр/деф как обычно.)
А что касается силы реакции - так она направлена в противоп-ю сторону от приложенных перемещений. То есть если б вмест перемещений я приложил силу, то получилась бы такая сила реакции. Не знаю как ещё сказать.

 

2 часа назад, piden сказал:
2 часа назад, Jesse сказал:

Приложил перемещение 4 мм - всё ок считается..)

2 часа назад, Jesse сказал:

Досчиталось, правда до 2 с лишним мм.

ну проблема то у ТС была что на первом шаге расчёт вываливался. Эта проблема решена.
Ща вот жду пока посчитает со стабилизирующей пружиной и методом Рикса вкупе.
ща.jpg
Хотя вот ща думаю стаб пружина тут такое себе....

Ухо естественным образом ввиду своей асимметрии деформируется вбок при приложении силы/перемещения вниз. И если пружины более менее жёсткость (а с оч малой жёсткостью толку в плане стабилизации не будет), то тогда реакция в пружине будет большая..

сравни для интереса какая у тебя реакция в пружине получилась: если одного порядка, или даже в 5-10 раз меньше чем приложенная сила (15кН), то результаты неправдоподобные сильно будут..

17 минут назад, karachun сказал:

А зачем задавать контакт Ухо-корпус, если ухо будет проворачиваться в противоположную сторону?

кстати да) 
у меня в предыдущем расчёте даже на 11мм перемещении вниз так и не коснулась проушина.)
 

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

вот в моём предыдущем расчёте где я приложил нагрузку перемещением с дополнительными стабилизирующими пружинками, сила реакции получилась 10к (досчитать получилось до 11 мм суммарных перемещений). Перемещения вбок вблизи пружинки составили примерно 5мм. Я задал жёсткость пружин (ориентировался на предудуший расчёт) 100Н*мм. То есть уже на 10кН нагрузки получается реакция в пружинах 1кН, т.е. 10%. Такое себе для стабилизирующих пружин.....
пред_1.jpgпред_2.jpg

Кстати, видно как ухо выгибается, становится как яйцо если в большом масштабе смотреть..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 minutes ago, Jesse said:

сравни для интереса какая у тебя реакция в пружине получилась: если одного порядка, или даже в 5-10 раз меньше чем приложенная сила (15кН), то результаты неправдоподобные сильно будут..

Жесткость пружины приведена. Прикинь для интереса, какая у меня реакция в пружине получилась. Перемещения-то примерно известны из эпюр)

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

Жесткость пружины приведена. Прикинь для интереса, какая у меня реакция в пружине получилась. Перемещения-то примерно известны из эпюр)

аа у тебя там столько картинок , видимо проглядел. Ща посмотрю)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Just now, Jesse said:

Я задал жёсткость пружин (ориентировался на предудуший расчёт) 100Н*мм. ...Такое себе для стабилизирующих пружин.....

Ну кто ж тебе лекарь...

Just now, Jesse said:

видимо проглядел.

Советы по внимательному чтению требуются?)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Jesse Пружина слишком жесткая. Это ухо должно провернуться примерно так чтобы центр отверстия в ухе и ось пина совпадали.

Я сразу развернул ухо.

 

Image 1.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, piden сказал:

Советы по внимательному чтению требуются?)

не вижу. Хоть глаз выколи не вижу.)
ну тут чисто по логике очевидно, что неуравновешенная нагрузка велика.. соответствующая должна быть и жёсткость пружин. Иначе никак.

 

Это не кубик, который тянем за одну грань, а на противоположной грани скользящая заделка. Прикладывает пружины к боковым граням - в них реакции, очевидно, будут мизерными. Околочисленные погрешности. Но тут ж не так. 
Действительно, видимо, в динамику лезть придётся. Ну или довольствоваться ориентировочным расчётом в статике. ТСу вроде так и надо)

2 минуты назад, karachun сказал:

Я сразу развернул ухо.

да. так и надо было. А мы тут мучаемся:biggrin:

@karachun по идее это то же самое, что считать прочность весов, где на одной чаше подвешивают груз. В статике такое практически невозможно решить, так как система сильно неуравновешенна. Можно считать в линейной или нелинейной динамике. НО! если мы знаем заранее, какое должно быть равновесное состояние (имеется в виду равновесие твёрдых тел конечно же), то почему бы сразу не прибегнуть как бы к решению этого равновесного состояния..:smile:
Глупый пример, и объяснил не оч. Но думаю ясно:biggrin:это то, что в первую очередь надо сделать на самом деле перед решением задачи статики: проверить чтоб система была более менее уравновешена, т.е. что она не будет совершать огромных движений без деформаций

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 hours ago, ДОБРЯК said:

Это несимметричная конструкция.:biggrin:

1.png

Сможете оценить погрешность, вносимую неучетом ассимметрии?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
29 минут назад, piden сказал:

Сможете оценить погрешность, вносимую неучетом ассимметрии?

Вы напишите весь список погрешностей... В глубокой пластике.:biggrin:

Например 

23 часа назад, Arteg сказал:

Штифт, жестко закрепленный в корпусе.

Тогда и смогу сказать смогу или ... :biggrin:

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

Вы напишите весь список погрешностей...

Так это вы здесь вроде недовольны вводимыми упрощениями - и уже начали составления такого списка.

Где-то у вас ждет своей очереди жесткость крыши-основания и лунная гравитация.

Вот я попросил сразу оценивать, насколько учет ваших замечаний повлияет на результат.

 

21 minutes ago, ДОБРЯК said:

Тогда и смогу сказать смогу или ... :biggrin:

Да все и так заранее знают, сможете вы или.... 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, piden сказал:

Так это вы здесь вроде недовольны вводимыми упрощениями

Я доволен упрощениями...

Например такими

29.01.2021 в 11:26, Arteg сказал:

Ролики каретки (4 цилиндра на корпусе) для упрощения сделаны с корпусом единым телом. В реальности они будут стальные

И еще доволен тем, что расчетчик который не умеет моделировать линейную задачу дает советы как моделировать глубокую пластику...:biggrin:

И считает себя большим специалистом по нажиманию кнопок...:biggrin:

@piden я же не мешаю вам давать советы как правильно моделировать эту задачу.

Я только заметил что конструкция несимметрична. И не только это...: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.




  • Сообщения

    • Viktor2004
      руку привязки так сломать легко
    • lem_on
      По моему вполне логично если станок вывалится в ошибку если рука не доехала до места. У меня так же если кулачки или деталь на пути, просто пихаеш ее до места и станок опять активен. Но нынешние пановья даже не могут написать модель станка.
    • Viktor2004
      Я согласен что скорее всего проблема механическая Но если логика прописана криво и возможно не предусмотрела остановку в промежуточном состоянии, разве не логично будет попробовать принудительно подав напряжение дернуть эту руку вверх-вниз? Возможно то что туда попало выпадет  
    • Guhl
      Если оставить за скобками вопрото том, что до м19 работает нормально, а после нет, то вы не считали сколько у него реально импульсов на оборот? с помощью стороннего плк, например  А если ориентацию м5 снимать, а не м20?
    • lem_on
      Что это за станок такой в котором сразу ладер ковырять надо, даже не смотря на возможность механической проблемы? Или профдеформация?
    • Viktor2004
      не сразу я понял в чем вопрос. Долго соображал что такое режим управления скоростью. При завершении ориентации PMC снимает сигнал G70.6 ? И если он после снятия сигнала продолжает удерживать шпиндель, при каких условиях эта ориентация все же снимается? После нажатия аварийного грибка или еще как?
    • Viktor2004
      Ладдер пришлите. Будем принудительно пробовать поднимать и опускать
    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
    • Александр1979
      SP9047 SSPA:47 ILLEGAL SIGNAL OF POSITION CODER "The relationship between the A/B phase and 1-rotation signal is incorrect (Pulse interval mismatch)." "Неправильное значение счетчика импульсов сигнала на энкодере ALPHAi. На фазах A и B энкодера за один оборот шпинделя насчитывается 4096 импульсов обратной связи. Программное обеспечение по управлению шпинделем проверяет количество импульсов на фазах A и B, соответствующее энкодеру, при каждой генерации сигнала одного оборота. Данный аварийный сигнал срабатывает, если регистрируется число импульсов, нарушающее заданный диапазон."
×
×
  • Создать...