Перейти к публикации

Как правильно задать настройки в AWb, чтобы учесть геометрическую нелинейность


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток! 

 

Помогите, пожалуйста, разобраться вроде в элементарной задачке. Бъюсь с ней уже несколько недель, идеи иссякли- не получается нужный результат. П.С.: Я в нелинейных задачах новичок, возможно туплю на ровном месте. Решаю в Ansys Mechanical 16.2.

Задача: двутавровая балка (смоделирована поверхностями), свободно опертая по краям, нагружена одинаковыми (по значению) сжимающими силами с двух сторон и к середине приложена сосредоточенная поперечная нагрузка (она постоянная для всех сжимающих сил). Ищу прогибы в точке приложения поперечной силы. Материал сталь. Вроде все просто.

Решаю в Ансисе устойчивость (без поперечной силы), получаю Эйлерову силу такую же как в аналитическом расчете. Далее нагружаю поперечной силой, включаю большие перемещения, считаю прогибы при разных сжимающих силах и полую график зависимости силы от перемещений (см рис). Решаю ту же задачу по справочнику и данный график очень близко сходится с решением в Ансисе. Все вроде бы норм, но по справочнику уравнение кривизны  1/р=W''     Получается что ансис использует эту же математику? Помогите найти как заставить ансис считать по этой формуле   krivizna.png?itok=HRgMwxsu. К слову, такой результат не на одной  конкретной модели, а на множестве разных длин и поперечных сечений двутавров и швеллеров. По второму уравнению кривизны график не всегда должен так идеально асимптотически подходить к значению эйлеровой силы. 

risunok_1_2.png?itok=8bEfNOQr

Еще добавлю, что при решении этой задачи, насколько я понимаю, должен возникнуть пластический шарнир в месте приложения поперечной нагрузки, но его нет (причем шарнира нет даже при учете еще и физической нелинейности). Помогите разобраться.

Что я делаю не так? Может настройки еще какие надо включить?

Буду очень благодарна любому совету, спасибо всем кто дочитал до конца.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
21 минуту назад, Ga_Bu сказал:

ще добавлю, что при решении этой задачи, насколько я понимаю, должен возникнуть пластический шарнир в месте приложения поперечной нагрузки

почему? устойчивость может теряться и без пластических деформациях, т.е. балочка прогнётся сильно и разогнётся обратно. Зависит от нагрузок

 

21 минуту назад, Ga_Bu сказал:

Решаю в Ансисе устойчивость (без поперечной силы)

так у вас поперечная сила по ТЗ приложена, или вы её прикладываете чтобы получить решение в нелинейном анализе? Так то существенная поперечная сила будет влиять на минимальную критическую силу потери устойчивости.

 

21 минуту назад, Ga_Bu сказал:

Помогите найти как заставить ансис считать по этой формуле   krivizna.png?itok=HRgMwxsu

:biggrin:что заставить считать? кривизну?))
Ну а если серьёзно, то Вы по аналитике прогибы балки с учётом знаменателя считаете?) Интересно, по какому такому справочнику вы умудрились получить закритическое решение...
В Ансисе и в большинстве каешек не такая математика. Для всех задач (для всех типов КЭ) одна универсальная формула Ku=F. 
Прогибы в каждом узле находятся по упрощённой сопроматной модели, но на каждом шаге нелинейного анализа обновляется матрица жёсткости К (неявный решатель!), итерац-й процесс Ньютона-Рафсона  все дела....

З.Ы.: короче, пока понятно только одно - что вы сами не понимаете, что решаете и зачем решаете:smile: опишите задачу что нужно посчитать, и половина вопросов для вас исчезнет сама собой

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
36 минут назад, Jesse сказал:

так у вас поперечная сила по ТЗ приложена, или вы её прикладываете чтобы получить решение в нелинейном анализе?

Я задаю небольшую поперечную силу, чтоб получить решение в нелинейном анализе, следующим шагом планируется считать многопролетные балки с исходными деффектами, а пока с однопролетной плаваю. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Итак.

Стоит задача получить деформированную геометрию конструкции в случае потери устойчивости?

И причем чтобы эта геометрия потом  согласовывалось с требованиями строительных кодов?

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

Я задаю небольшую поперечную силу, чтоб получить решение в нелинейном анализе, следующим шагом планируется считать многопролетные балки с исходными деффектами, а пока с однопролетной плаваю. 

Да что у вас за волшебные балки такие?!) Строительные балки, как правило, в линейной зоне работают с большими запасами по прочности и тем более по устойчивости. Зачем вам вообще нелинейный анализ?! Как вы пишите, эти задачи у вас на потоке и подобные. Так можно 1-2 посчитать с нелинейным анализом, убедиться что разница с линейным 5-7% max (можнэ для интереса и с дефектом просчитать - условным непроваром полки или эксцентриситета), и продолжать считать в линейке за секунды с условным запасом на нелинейность 20%. Наверно, у всех бывают какие- то типовые конструкции, и там уже интуитивно это должно приходить. Бдительност при этом, конечно , не терять.

кстати, а почему оболочки, а не балочные КЭ? Косынки/отверстия/ребра имеются чтоль?

3 часа назад, Ga_Bu сказал:

К слову, такой результат не на одной  конкретной модели, а на множестве разных длин и поперечных сечений двутавров и швеллеров. По второму уравнению кривизны график не всегда должен так идеально асимптотически подходить к значению эйлеровой сил

Вы так ловко тут анализируете решение нелинейного (хочу подчеркнуть) диффура, аналитических решений для которых даже в одномерном случае не так много.. всё таки  мне интересно, что и как вы там нарешали аналитически, где посмотрели:smile:

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

Ну а если серьёзно, то Вы по аналитике прогибы балки с учётом знаменателя считаете?) Интересно, по какому такому справочнику вы умудрились получить закритическое решение...
В Ансисе и в большинстве каешек не такая математика. Для всех задач (для всех типов КЭ) одна универсальная формула Ku=F. 

 

Аналитическое решение без учета знаменателя, естественно!) Считаю по справочнику "Прочность судов внутреннего плавания" -Давыдов, Маттес, Трянин; и по справочнику решение только в докритической зоне и оно совпадает с решением в Ансис, но например именно эту задачу до меня решали еще в Абакусе, (я не отвечаю за правильность этого решения, но сказать что оно не верно тоже не могу) и по результатам график сила-перемещение выходит за эйлерову силу в данном случае и автор утверждает, что такое решение получено именно благодаря учету знаменателя в уравнении указанном выше (Не могу найти как прикрепить график...).

 

На днях планируется экспериментально сжать аналогичную балочку с небольшим исходным деффектом, и хочется получить решение максимально приближенное к эксперименту.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Ga_Bu Модель покажите. Геометрию, нагрузки, закрепления, размеры, материал. А то пока нет предмета обсуждения.

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

Да что у вас за волшебные балки такие?!) Строительные балки, как правило, в линейной зоне работают с большими запасами по прочности и тем более по устойчивости.

Судовой набор например. Есть такой пункт у регистров: расчет конструкции судна в момент удара его (судна) в абсолютно твердую поверхность, и в этом случае расчет ведется по разрушающим напряжениям (в основном по пределу прочности). Но обычно считают геометрически идеальную балочку и по сути значения критической силы получается завышенное, а в действительности если учесть физическую и геометрическую нелинейность конструкции критическая сила будет намного меньше

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

:wallbash: как прикрепить здесь файлы? Картинки? Что за ссылку просит значёк "изображение"? С диска ПК нельзя загрузить?

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 минут назад, Ga_Bu сказал:

:wallbash: как прикрепить здесь файлы? Картинки? Что за ссылку просит значёк "изображение"? С диска ПК нельзя загрузить?

 

 

нужно минимум 10 сообщений набрать, чтобы прикреплять здесь картинки.

1 час назад, Ga_Bu сказал:

Судовой набор например. Есть такой пункт у регистров: расчет конструкции судна в момент удара его (судна) в абсолютно твердую поверхность, и в этом случае расчет ведется по разрушающим напряжениям (в основном по пределу прочности). Но обычно считают геометрически идеальную балочку и по сути значения критической силы получается завышенное, а в действительности если учесть физическую и геометрическую нелинейность конструкции критическая сила будет намного меньше

Тут не все судостроители. И с регистрами не знакомы. Схематично можете показать силовую схему. И привести номер регистра и пункт, где находится данная формула. Лучше еще скинуть модель (с описанием), которую Вы исследуете. Прикрепить ее можно пока на стороннем файлообменнике.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, статист сказал:

Тут не все судостроители. И с регистрами не знакомы.

Это я к примеру указала область, где конструкцию необходимо оценивать не в упругой зоне, а в упруго-пластической.

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

 

 но например именно эту задачу до меня решали еще в Абакусе, (я не отвечаю за правильность этого решения, но сказать что оно не верно тоже не могу) и по результатам график сила-перемещение выходит за эйлерову силу в данном случае и автор утверждает, что такое решение получено именно благодаря учету знаменателя в уравнении указанном выше (Не могу найти как прикрепить график...).

Может быть там использовались элементы оболочек, учитывающие кинематическую нелинейность. Я не разбирался детально в этой теме, но как я понял элементы оболочек, учитывающие нелинейность в плоскости не могут учесть "нелинейные" большие углы поворота.

Вот интересная статья на эту тему http://web.mit.edu/kjb/www/Principal_Publications/The_MITC4+_shell_element_in_geometric_nonlinear_analysis.pdf
В Code_aster это вроде могут учесть элементы COUQE_3D https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u3/u3.12.03.pdf В ансисе не знаю есть ли такое.

но в любом случае без четкой постановки задачи это все гадание на кофейной гуще и наукообразия. Может все проще.

 

Попробуйте измельчить шаг для нелинейного анализа. Это может помочь. У меня как то было такое.

 

Вот интересная статья, кажется как раз по вашей теме для абакуса https://core.ac.uk/download/pdf/191701104.pdf

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 часов назад, Ga_Bu сказал:

Это я к примеру указала область, где конструкцию необходимо оценивать не в упругой зоне, а в упруго-пластической.

а вам в какой области надо?:wallbash:
вы за эти несколько недель так и не поняли, что надо считать........?!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
23.03.2021 в 17:56, Ga_Bu сказал:

Получается что ансис использует эту же математику?

а может получается что W'^2 реально мал?

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...