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

[karachun 2 038]

9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Вот ТС в этой  теме путается в направлении нагрузки...

Вы бы хоть показали где он путает направление. Мне аж интересно.

[ДОБРЯК 602]

27 минут назад, karachun сказал:

Вы бы хоть показали где он путает направление. Мне аж интересно.

А вы не видите что нагрузка изменилась...

29.01.2021 в 11:26, Arteg сказал:

Нагрузка:

 

 

5 часов назад, Arteg сказал:

Задача

Профиль расположен вертикально, и закреплен жестко с двух сторон.

 

3 часа назад, Arteg сказал:

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

@karachun вы не понимаете условия задачи???

[karachun 2 038]

@ДОБРЯК А, вот теперь понятно. Но это же только... а ладно. хрен с ним.

это модель @Arteg, пусть он ее и защищает.

 

Ваше слово, товарищ @Arteg.

[Jesse 958]

5 часов назад, Arteg сказал:

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.

Ухх, чё т мне подсказывает что такую задачу трудно будет в СВ решить..)) Но попробую позже когда время будет. Материалы забиты - самое геморройное дело для меня. Мб и насчитает чего солид..)

 

А чё там с коэф трения? Раз стопорится за счёт трения, то эт уже важно. Какой у себя задавали? 0,05 вродь обычно сталь по стали

[Arteg 73]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

от ТС в этой  теме путается в направлении нагрузки..

Честно говоря, после этого....умозаключения отвечать Добряку уже и не собирался, НО

 

1 час назад, karachun сказал:

это модель @Arteg, пусть он ее и защищает.

Полностью согласен с @karachun.

 

Поэтому, господин @ДОБРЯК, внемлите.

 

Есть каретка. Есть профиль. Вместе, они образуются жесткую анкерную линию.

Профиль (тот самый по которому ходит каретка) может иметь различные закрепления, а именно пол, стены, потолок.

Изначально в теме я рассматривал случай, когда профиль закреплен на потолке.

Этот случай был успешно решен, и после результатов этого расчета я написал это:

5 часов назад, Arteg сказал:

  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)

Я поясню это сообщение, на всякий случай. В нем говорится, что моделька останется такой же, только закрепления и положения объектов изменится. 

Почему оно вдруг изменится? Потому что конструкция предполагает работу в различных положениях.

 

Далее, я описал второй случай. Все уже было описано и с картинками. Профиль вертикально и т.д.

Если и после этого объяснения для вас задача останется непонятной, а Я - запутавшимся в направлении нагрузок своей же модели, то советую Вам вообще оставить какие-либо попытки это сделать.

Оставьте это дело профи, которых в этой теме, к моей великой радости большинство. 

 

Если же ситуация прояснилась, и у вас есть конструктивные советы, тогда, конечно, буду рад если вы их озвучите.

За исключения того, что про "надо сначала в линейной постановке", это умора)

 

 

35 минут назад, Jesse сказал:

0,05 вродь обычно сталь по стали

Там получается алюминий по стали. Профиль - алюминий, ухо - сталь.

По трению - я везде 0,2 задавал всегда.

5 часов назад, karachun сказал:

Мое предложение по роликам - одному ролику задаем контакт без трения а второму Bonded

Покрутил эту идею в голове...Мне важно смоделировать как каретка будет упираться в профиль при стопорении, как ее развернет, во что упрется, и как при этом деформируется ее корпус.

Так что, фиксировать ролики, или даже 1 ролик, боюсь не подойдет.

 

Сейчас в ночь на работе оставил расчет, где задал Bonded между ухом и профилем. Однажды, таким образом у меня расчет сошелся, но тогда материалы были заданы совершенно неправильно.

[Jesse 958]

5 минут назад, Arteg сказал:

По трению - я везде 0,2 задавал всегда.

Имхо много. Особенно если столько нелинейностей и не сходится, то стоит попробовать с маленьким трением ;) 

[Arteg 73]

Только что, Jesse сказал:

Имхо много. Особенно если столько нелинейностей и не сходится, то стоит попробовать с маленьким трением ;) 

Хм...я как-то не думал, что это влияет на сходимость, Ansys обычно ругается, есть больше 0.2 ставить, а так типа норм)

Спасибо за совет! Завтра попробую)

[karachun 2 038]

14 минут назад, Arteg сказал:

Хм...я как-то не думал, что это влияет на сходимость

трение очень влияет на сходимость. Лучше начинайте вообще без трения и искусственно закрепляйте детали чтоб они не разъехались.

[ДОБРЯК 602]

3 часа назад, Arteg сказал:

Профиль (тот самый по которому ходит каретка) может иметь различные закрепления, а именно пол, стены, потолок.

Изначально в теме я рассматривал случай, когда профиль закреплен на потолке.

Я и говорю что сериал очень интересный. Как закрепляется профиль на полу вертикально или горизонтально? 

На полу то он кого страхует в глубокой нелинейности???

И сила всегда или строго вертикально или строго горизонтально (когда совмещали отверстия)??? А если небольшой угол то какое будет трение??? Пружинка то слабенькая. Сила трения будет = 0. 

3 часа назад, karachun сказал:

Лучше начинайте вообще без трения

Без трения это если горизонтальное крепление. И ролики смазывали и эксперимент был с большой точностью на изгиб.  А если вертикальное крепление то это уже растяжение-сжатие. И нужно делать новый эксперимент и сравнивать кривые...

[karachun 2 038]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

И ролики смазывали и эксперимент был с большой точностью на изгиб.

А не желаете повторить этот эксперимент численно?

[ДОБРЯК 602]

4 часа назад, karachun сказал:

А не желаете повторить этот эксперимент численно?

Зачем? Кому это нужно? 

Все расчетчики  поняли что условия задачи меняются каждую неделю. Я же сразу просил ТСа показать всю конструкцию целиком. Показать техническое задание. Объяснить что нужно на выходе. Кронштейны крепления к полу ведь нужно считать. нужно считать всю конструкцию. А не только одну палку. 

А если сила будет приложена под углом 45 град это будет новая серия этого бесконечного сериала.

Одна нелинейность накладывается на другую нелинейность. А потом появляется третья нелинейность. 

 

17 часов назад, Arteg сказал:

Задача

Профиль расположен вертикально, и закреплен жестко с двух сторон.

На профиль надета каретка, которая частью уха прижимается к профилю, и таким образом на нем стопориться. Чем больше нагрузка на ухо, тем сильнее оно давит в профиль.

 

Как ТС собирается крепить жестко эту палку к полу) с двух сторон. 

Поэтому я жду еще одной серии расчета этой конструкции в глубокой пластике.

Изменено 3 февраля 2021 пользователем ДОБРЯК

[AlexArt 278]

10 часов назад, Jesse сказал:

0,05 вродь обычно сталь по стали

Очередное голословное утверждение? Или это в вашем КБ так считают? )

[ДОБРЯК 602]

12 минут назад, AlexArt сказал:

Очередное голословное утверждение? Или это в вашем КБ так считают? )

Вот таблица коэффициентов трения

http://web-mechanic.ru/tehnich-svedeniya/svojstva-materialov/koeffitsienty-treniya.html

0.05 есть такой коэффициент...

[Graf Kim 217]

02.02.2021 в 14:30, Arteg сказал:

Ссылка на проект: https://yadi.sk/d/h75voQ_RzCFvBw

Вы случайно .wbpj вместо архива выгрузили. А я только нашёл время посмотреть. Эх...

[Arteg 73]

2 часа назад, Graf Kim сказал:

Вы случайно .wbpj вместо архива выгрузили. А я только нашёл время посмотреть. Эх...

Блин, точно((

Завтра будет!

[soklakov 1 475]

02.02.2021 в 22:02, Arteg сказал:

..Мне важно смоделировать как каретка будет упираться в профиль при стопорении

путь к упору хоть и возможен через моделирование, но пустая трата сил и расчетного времени.  предположу, что вы имеете в виду "какое ндс при упоре" и рисуете каретку сразу упертой.

[Arteg 73]

@Graf Kim

Ссылка на архив проекта: https://disk.yandex.ru/d/o5_vKNjXJpXZWg

8 часов назад, soklakov сказал:

"какое ндс при упоре"

Поясните сокращение пожалуйста)

 

 

8 часов назад, soklakov сказал:

рисуете каретку сразу упертой

 

В начальный момент времени, когда нагрузку 0, подразумевается, что она уже слегка упёрта в профиль. Вот тут я уже писал, что в реальной конструкции там стоит пружинка, прижимающая ухо к профилю.

Поэтому в начальный момент времени она никуда не должна уезжать. 

При приложении нагрузки ухо будет сильнее упираться в профиль, как и корпус каретки. Вот это напряженное состояние, а также то, насколько деформируется корпус каретки я и хочу узнать. 

02.02.2021 в 16:45, Arteg сказал:

В реальных каретках ставится пружина, которая дает небольшой момент, за счет чего каретка может удерживаться на профиле

 

[soklakov 1 475]

10 минут назад, Arteg сказал:

Поясните сокращение пожалуйста)

налог на добавочную стоимость

шутю: напряженно-деформированное состояние

[Arteg 73]

@soklakovСпасибо за пояснение)

 

А мой ответ как-то прояснил ситуацию?)

[Jesse 958]

@soklakov тряхнуть стариной не хош? покажи класс - реши человеку Ансис!)