Transient strutural Ударная нагрузка

[gogolamer1 0]

Добрый день. Делаю простенький расчет в transient structural на ударную нагрузку. На стержень падает груз с некой скоростью (в продольном направлении). Поставил Contact-> Frictionless, указал поверхность груза и стержня. При решении груз проходит сквозь стержень и никак на него не действует. В чем может быть проблема?

[AlexArt 278]

Скрытый текст

 

Изменено 28 мая 2021 пользователем AlexArt

[karachun 2 038]

@AlexArt Не надо эксплисит. Можно и в неявной схеме такое посчитать.

@gogolamer1 Смотрите опцию Predict For Impact. Возможно шаг слишком большой и решатель не успевает зафиксировать факт контакта.

[DrWatson 128]

 

[AlexArt 278]

@karachun,  @DrWatson, признаюсь, весьма шапочно знаком. А не могли бы вкратце описать +/- этих методов в приложении ударных. А то мне скоро надо бы посмотреть кое-какие ударные нагрузки.

[karachun 2 038]

Неявный (Имплисит) - на каждом шаге по времени нужно просчитать несколько итераций. чтобы решение сошлось. шаг по времени можно задавать большим. Подходит для задач с небольшой и средней скоростью. Чем быстрее тем сложнее считать - шаг по времени меньше и еще на каждом шаге нужно по несколько итераций делать.

В явном (Експлисит) не нужно делать на каждом шаге итерации до достижения равновесия. Каждый шаг считается за одну итерацию. Но чтобы это работало нужно брать очень маленький шаг по времени (шаг примерно равен размеру элемента деленному на скорость звука в материале). Решатель сам выбирает шаг, по самому маленькому элементу, шаг получается порядка миллионных долей секунды. Но сами шаги считаются очень быстро. В явном решателе можно считать быстрые и очень быстрые ударные взаимодействия. Краш-тесты, пробитие брони снарядом и много чего еще. Но в експлисите ошибки округления накапливаются с каждой итерацией.

Здесь нужно еще позвать @piden, @Victoria, @AlexKaz и @soklakov. Они могут рассказать больше.

[ДОБРЯК 606]

34 минуты назад, karachun сказал:

Неявный (Имплисит) - на каждом шаге по времени нужно просчитать несколько итераций. чтобы решение сошлось. шаг по времени можно задавать большим.

Очень интересная информация от @karachun

Каждый шаг по времени программа как то сама делит на шаги по времени.

39 минут назад, karachun сказал:

В явном (Експлисит) не нужно делать на каждом шаге итерации до достижения равновесия.

Равновесие не зависит от шага по времени.

42 минуты назад, karachun сказал:

Решатель сам выбирает шаг, по самому маленькому элементу, шаг получается порядка миллионных долей секунды.

Шаг по времени не связан с размерами КЭ. 

Просто удивительная информация. Вы нигде этой информации в теории явных и неявных методов не найдете.

[karachun 2 038]

@ДОБРЯК Вот когда а ИСПЕ появится експлисит тогда и будете умничать.

[статист 609]

@AlexArt вот здесь популярно написано https://knowledge.autodesk.com/support/inventor-nastran/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2021/ENU/NINCAD-SelfTraining/files/GUID-F0AEC491-0C7C-4C18-964F-94D5698298D9-htm.html

Я сам в этом не силен.

Кстати, вопрос к @ДОБРЯКу и всем остальным от дилетанта: скажите, а почему почти повсеместно в МКЭ используются неявные методы? Я правильно понимаю из-за того что неявные схемы устойчивы, в отличии от явных? Почему тогда неявные схемы часто разваливаются при малом шаге интегрирования?

[ДОБРЯК 606]

8 минут назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Вот когда а ИСПЕ появится експлисит тогда и будете умничать.

Речь не о программе. А о ваших знаниях теории явных и неявных методов.

Эти вопросы уже обсуждались на форуме, чем отличается явный метод от неявного. Вы почитайте учебники по явным и неявным методам. Вы путаете понятие сходимость метода и устойчивость. 

Нет смысла переписывать учебники на форум.

А в принципе весело. Разогреваете тему своими знаниями...

 

[s0ntrava 23]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Шаг по времени не связан с размерами КЭ. 

[ДОБРЯК 606]

@s0ntrava Что это за явный метод такой?. Где теория метода связана с размером КЭ.

Уже появился термин характерный размер КЭ.

Был минимальный стал характерный.

Считайте явным методом линейные задачи. Шаг по времени вы уже знаете.

@s0ntrava Вы решаете задачи удара и взрыва в Ансис явным методом? Это же нелинейные задачи. И вы по этой формуле определяете шаг по времени для краш-теста. 

 

[статист 609]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Вы почитайте учебники по явным и неявным методам.

Книжки посоветуете?

[ДОБРЯК 606]

6 минут назад, статист сказал:

Книжки посоветуете?

В Ансис метод Ньюмарка. Может какой-то еще метод есть.

Наберите в поисковике и найдете. И будете приятно удивлены что сходимость зависит от двух параметров.

1 час назад, статист сказал:

Кстати, вопрос к @ДОБРЯКу и всем остальным от дилетанта: скажите, а почему почти повсеместно в МКЭ используются неявные методы?

МКЭ никак не связан с теорией явных и неявных методов.

Если в двух словах объяснять. То в неявных методах нужно делать численную факторизацию матрицы жесткости. И линейные задачи решаются быстрее. Если перейти в обобщенные координаты, то матрицы будут диагональные. 

Если конструкция не закреплена вы не решите ее неявным методом. 

В нелинейных задачах нужно проводить численную факторизацию на каждом шаге. И поэтому используют явные методы.

Но это если в двух словах. 

 

[AlexKaz 1 828]

19 часов назад, gogolamer1 сказал:

При решении груз проходит сквозь стержень и никак на него не действует. В чем может быть проблема?

Контакты не обновляются на итерациях.

[Jesse 963]

2 часа назад, статист сказал:

почему почти повсеместно в МКЭ используются неявные методы?

мне кажется всё просто: потому что большинство задач низкоскоростные

 

2 часа назад, статист сказал:

Я правильно понимаю из-за того что неявные схемы устойчивы, в отличии от явных

с подробностями рассказать не могу, но на просторах ютюба где т рассказывали,  что критерий Куранта и на неявную схему распространяется, просто тип не так строго как для явной

 

2 часа назад, статист сказал:

Почему тогда неявные схемы часто разваливаются при малом шаге интегрирования?

хороший вопрос. Мне каежтся, это уже особенность неявной схемы. Тип итерации плохеют..))

 

3 часа назад, karachun сказал:

Но в експлисите ошибки округления накапливаются с каждой итерацией.

ну и это как на закуску: имплисит всегда точнее, чем эксписит. Просто нек-е задачи в неявной динамике не решить из-за отсутствия сходимости или ьулет решать ооочень долго

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Если конструкция не закреплена вы не решите ее неявным методом. 

вроде давно ж обсуждали: без креплений в неявной динамике решает..) представьте, что вам надо проткнуть лист бумаги булавкой. Когда лист бумаги в свободном падении, это спокойно можно сделать. Значит и считаться должно.
Да и то что модальник можно посчитать без креплений тоже как бы намекает что и в нелин динамике можно воздействие без креплений посчитать..)

[gogolamer1 0]

Ещё такая проблема есть, может быть это как то связано... Ставлю скорость например 10 м/с для груза и сколько бы я не ставил полное время расчета, груз проходит всегда одинаковое расстояние.. ставлю 1с - он проходит s, ставлю 2с, он все равно проходит s... s<1м при 10м/с

[статист 609]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

МКЭ никак не связан с теорией явных и неявных методов.

Если в двух словах объяснять. То в неявных методах нужно делать численную факторизацию матрицы жесткости. И линейные задачи решаются быстрее. Если перейти в обобщенные координаты, то матрицы будут диагональные. 

Если конструкция не закреплена вы не решите ее неявным методом. 

В нелинейных задачах нужно проводить численную факторизацию на каждом шаге. И поэтому используют явные методы.

Но это если в двух словах. 

 

Спасибо за разъяснение. А можете еще пояснить: нелинейность в смысле зависимость коэффициентов матрицы от перемещений? Я раньше думал, что явные методы используются для интеграции по времени. Но почему тогда сразу при нелинейной задаче не переключаться на явные методы? Или я все таки чего-то путаю?

 

19 минут назад, Jesse сказал:

ну и это как на закуску: имплисит всегда точнее, чем эксписит.

А с чем это связано?

[Jesse 963]

20 часов назад, gogolamer1 сказал:

На стержень падает груз с некой скоростью (в продольном направлении). Поставил Contact-> Frictionless, указал поверхность груза и стержня. При решении груз проходит сквозь стержень и никак на него не действует.

ещё может быть что на стержне сетка сильно грубая. Ещё может помочь поменять местами Source и Target в контактной паре, или использовать контактный алгоритм "узел-поверхность" если стержень сильно узенький по сравнению с грузом.
з.ы.: надеюсь стержень не балочными КЭ смоделирован..?

 

12 минут назад, gogolamer1 сказал:

Ещё такая проблема есть, может быть это как то связано... Ставлю скорость например 10 м/с для груза и сколько бы я не ставил полное время расчета, груз проходит всегда одинаковое расстояние.. ставлю 1с - он проходит s, ставлю 2с, он все равно проходит s... s<1м при 10м/с

да уж.. странно..

[karachun 2 038]

@gogolamer1 Вы смотрели видео, которое скидывал @DrWatson? Включали опцию "Predict For Impact"?