Ansys WB (Nonlinear )Контактная задача

[Arteg 73]

 

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

 

Материалы:

АД35Т1

 

08Х18Н10Т (AISI 304)

 

 

Контакты:

1. Штифт - корпус

 

 

2. Ухо - корпус

 

 

3. Ухо - штифт

Изначальное касание имеется.

 

Сетка:

 

Нагрузка:

 

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)

 

Analysis Settings

 

 

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.

 

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

[Arteg 73]

9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

С контактом и с глубокой нелинейностью...

В прошлой теме расчет сошелся с экспериментом с погрешностью в 7%. С глубокой нелинейностью и пластикой.

Никак не пойму что вам не нравится. 

 

Хоть бы один дельный совет по теме дали, а вы долдоните одно и тоже...

Мне прямо интересно стало, из 3690 ваших публикаций на форуме, какой процент несет в себе что-то ценное для автора темы или любого другого пользователя?

 

Раз у вас смех все это вызывает, ну так и опишите, как бы вы решали эту задачу. По пунктам.

Но делать этого вы, конечно, не станете)

Изменено 2 февраля 2021 пользователем Arteg

[ДОБРЯК 602]

19 минут назад, Arteg сказал:

Никак не пойму что вам не нравится. 

Мне нравится ваш сериал. Я же про это и пишу...

То нагрузка приложена в одном направлении то в в другом. За счет трения страховать слона весом 15 тонн...?

А когда всё этот крючок сползет до опоры?

 

[Arteg 73]

Только что, ДОБРЯК сказал:

За счет трения страховать слона весом 15 тонн..

Ну если бы вы внимательно читали предыдущие темы, то были бы в курсе, откуда эти значения, почему нагрузка прикладывается по-разному и т.д.

[ДОБРЯК 602]

22 минуты назад, Arteg сказал:

Ну если бы вы внимательно читали предыдущие темы, то были бы в курсе, откуда эти значения, почему нагрузка прикладывается по-разному и т.д.

Я внимательно читал и читаю ваши темы. Поэтому и говорю что это очень интересный сериал. 

Дайте ссылку где вы объясняете почему нагрузки прикладываются по разному...

[karachun 2 038]

1 час назад, Arteg сказал:

Мне прямо интересно стало, из 3690 ваших публикаций на форуме, какой процент несет в себе что-то ценное для автора темы или любого другого пользователя?

А вы начали улавливать суть Добряка.

 

 

 

Что же касается модели. Мое предложение по роликам - одному ролику задаем контакт без трения а второму Bonded. Все равно вы там контактные напряжения не определите напрямую из МКЭ, даже если они вам и понадобятся то проще будет посчитать по формуле Герца.

А так ролики не будут скользить по направляющей.

 

Но вообще модель начинает плохо пахнуть. Нелинейности действительно многовато.

 

Я бы поступил так - склеил штифт и корпус и склеил штифт с ухом но не по всей окружности а только в верхней точке, в секторе градусов в 30. Это было бы почти как контакт, нижняя часть штифта не держала бы ухо. Но при этом вся модель была бы одним телом, и считалась намного надежнее.

 

И еще я бы немного поиграл с углом установки уха так, чтобы на последнем шаге крутящий момент на ухе был близок к нулю. Ухо ведь гнутое и в процессе работы оно будет разгибаться и если изначально нагрузка была под осью штифта то потом она сместится.

UPD. Прочитал еще раз, заметил что ухо стопорит каретку. Пока даже не знаю хорошо это или плохо.

[Arteg 73]

3 минуты назад, karachun сказал:

UPD. Прочитал еще раз, заметил что ухо стопорит каретку. Пока даже не знаю хорошо это или плохо.

В реальности, каретка свободно идет вверх по профилю и ухо стоит ровно. 

Когда мы прикладываем нагрузку к уху, оно поворачивается вокруг штифта и упирается в профиль (как показано на рисунке). Корпус же упирается в профиль роликами снизу. Таким образом каретка фиксируется на профиле за счет трения при приложении нагрузки, т.е. стопориться. Она так и работает.

[ДОБРЯК 602]

3 минуты назад, karachun сказал:

Но вообще модель начинает плохо пахнуть. Нелинейности действительно многовато.

Наконец поняли...

То в одну сторону нагрузка, то в другую. 

То 1.5 т то в десять раз больше 15 т. И все это в глубокой нелинейности и уже контакт с трением появился.

 

[Arteg 73]

6 минут назад, karachun сказал:

склеил штифт и корпус

Это уже есть, да.

 

7 минут назад, karachun сказал:

клеил штифт с ухом но не по всей окружности а только в верхней точке, в секторе градусов в 30.

То есть, в качестве геометрии контакта я добавляю 2 точки, одну на ухе, другую на штифте?

[ДОБРЯК 602]

29.01.2021 в 11:26, Arteg сказал:

Нагрузка:

 

Так нагрузка в каком направлении???

@Arteg вы сформулируйте задачу...

[Arteg 73]

1 минуту назад, ДОБРЯК сказал:

Так нагрузка в каком направлении???

Есть несколько случаев нагружения.

 

Тот, что на картинке, которую вы сейчас скинули - уже решен.
Теперь рассматриваю другой случай.

[ДОБРЯК 602]

@Arteg вы сформулируйте общую задачу. А пока это бесконечный сериал. Направление нагрузки меняется, закрепление меняется. Несимметричная конструкция считается как симметричная. Если не будет нагрузки то по роликам все это скатится до упора. Или слон висит постоянно...

Вы не обижайтесь но я уверен что будут еще новые вводные...

[Arteg 73]

01.02.2021 в 13:44, Arteg сказал:

Скоро еще один случай буду делать....там тоже могут быть трудности с контактами, так что stay tuned)

@ДОБРЯК я же говорил, что не внимательно читаете

Только что, ДОБРЯК сказал:

вы сформулируйте общую задачу.

Как еще в первой теме сказал @piden, вся эта конструкция - жесткая анкерная линия.

Соответственно она может закрепляться по разному (вертикально или горизонтально) и нагрузки будут действовать по-разному при эксплуатации, в зависимости от закрепления конструкции.

[ДОБРЯК 602]

2 минуты назад, Arteg сказал:

@ДОБРЯК я же говорил, что не внимательно читаете

Кто же ожидал что вы будете в другом направлении нагрузку прикладывать.

15 тонн и в другом направлении и в глубокой) нелинейности...

[karachun 2 038]

20 минут назад, Arteg сказал:

То есть, в качестве геометрии контакта я добавляю 2 точки, одну на ухе, другую на штифте?

Ну, не совсем точки, небольшие сектора.

[Arteg 73]

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Если не будет нагрузки то по роликам все это скатится до упора. Или слон висит постоянно...

Вы не обижайтесь но я уверен что будут еще новые вводные.

Действительно, тут вы не ошиблись. В реальных каретках ставится пружина, которая дает небольшой момент, за счет чего каретка может удерживаться на профиле (ухо доворачивается). В рамках данного расчет эта пружина никакой роли не играет.

[karachun 2 038]

И это не контакт а Bonded т.е. эти поверхности склеены вместе.

[Arteg 73]

Только что, karachun сказал:

И это не контакт а Bonded

Да, это и имел ввиду!

2 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

15 тонн

С каких пор 15 кН стало 15 тоннами?)

@ДОБРЯК Вы тоже не обижайтесь, но до сих пор, вам что-то объяснять - себе дороже выходит)

[ДОБРЯК 602]

12 минут назад, Arteg сказал:

С каких пор 15 кН стало 15 тоннами?)

Пусть будет 1.5 тонны. Но почему нагрузка направление изменило на 90 град...

И тоже 15 кН конструкция должна держать в глубокой пластике? 

Как эта палка крепится в кронштейне. 

Это же совершенно другая задача...

Изменено 2 февраля 2021 пользователем ДОБРЯК

[udlexx 199]

54 минуты назад, Arteg сказал:

С каких пор 15 кН стало 15 тоннами?)

не удивляйтесь, он недавно еще и миллиметры с сантиметрами путал)

[ДОБРЯК 602]

1 час назад, udlexx сказал:

не удивляйтесь, он недавно еще и миллиметры с сантиметрами путал)

Дайте ссылку. Где я что-то путал.

Вот ТС в этой  теме путается в направлении нагрузки...Но главное что все в глубокой пластике и нелинейный) контакт...

@udlexx тему перечитайте. 

2 часа назад, Arteg сказал:

В рамках данного расчет эта пружина никакой роли не играет.

Вот уже и пружина появилась.

Что еще появится в следующей серии???