Перейти к публикации

Рекомендованные сообщения

Раз уж тема динамики в тренде, задам и я вопрос, который давно терзает мне душу..:smile:

К примеру, нужно посчитать ударное воздействие. Как мы действуем в МКЭ? Если конструкция линейная - нет контактов, линейный материал, нет больших перемещений (геометрической нелинейности) - то смело считаем в линейной динамике на основе собственных (постоянных!) частот.
НО!! Если воздействие, как говорят, весьма высокочастотное, или его скорость сравнима с распространением упругих волн в материале, то рекомендуется использовать нелинейную динамику (причём явный решатель, но не в этом вопрос). Я даже ссылки приводить не буду, наверняка многие расчётчики сталкивались с такой рекомендацией.
Но почему?? Почему даже если система линейная, то нужен нелинейный решатель???

Решил для начала немного копнуть в теории..
Вот статья (и её русскоязычный эквивалент).
https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_time-invariant_system
https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_линейных_стационарных_систем
Там, в общем-то, тоже идёт разделение на линейность (linearity) и стационарность (time-invariance).
Причём под стационарностью в этих и смежных статейках подразумевается постоянство передаточной функции, то бишь характеристик системы (частот). А под линейностью имеют в виду просто тот факт, что у нас линейный диффур и можно пользоваться принципом суперпозиции..

Решил также поделать тесты на простых модельках.
Такая вот шарнирно-опёртая балочка со скользящей правой заделкой (неупрочняющаяся система).
scheme and prop.jpgtime curve.jpg

Материалы и воздействие задал такими, чтоб волна не успела "добежать" и отразиться.. короче, чтоб можно было сравнить решения в нелинейной и линейной динамике по максимальному перемещ/ускорению без демпфирвоания.
Для начала хотел убедиться в квазистатическом характере линейной динамики. ЧТо это означает? Что мы по сути численно решаем параболический диффур, где решение "ощущается" везде и сразу (хоть и разное по величине в разных местах); в отличие от гиперболического диффура, где реакция ограничена скоростью воздействия.
Сравниваю решения в один и тот же момент времени ~0.0012 c
L_1.jpgNL_1.jpg

L_probe.jpgNL_probe.jpg

Cлева - линейщина. Справа - нелинейщина. Видно к этому моменту времени воздействие ещё не успело дойти до заделки (10^-30 просто погрешность видимо), хотя макс прогиб ~ одинаковые.
 

Вывожу графики макс. ускорения в центре (как более характерного и показательного в отличие от перемещ).
L_time hist.jpgNL_time hist.jpg


видно, что в нелинейке макс. ускорение более чем в 2 раза больше! Так в чём же природа этой нестационарности? Получается, что собственные частоты каким-то образом меняются при быстром воздействии... но почему? Ведь линейность!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

А для чего оценивать пик, если надо оценивать усреднённый импульс за заранее заданный период? Ну, прилетит допустим 2х воздействие вместо 1х за микросекунду - металл даже не почувствует.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, AlexKaz сказал:

А для чего оценивать пик

ничего лучше в голову не пришло как сравнить оба подхода)

 

2 минуты назад, AlexKaz сказал:

если надо оценивать усреднённый импульс за заранее заданный период? Ну, прилетит допустим 2х воздействие вместо 1х за микросекунду - металл даже не почувствует.

хм.. не подумал об этом..

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

видно, что в нелинейке макс. ускорение более чем в 2 раза больше!

не видно. этот очень узкий пик вообще не стоит рассмотрения. и если его отбросить, то отличия еще поискать придется, хотя они и есть.

1 час назад, Jesse сказал:

Вывожу графики макс. ускорения в центре (как более характерного и показательного в отличие от перемещ).

а перемещения чего? сошлись ?

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

этот очень узкий пик вообще не стоит рассмотрения. и если его отбросить, то отличия еще поискать придется, хотя они и есть.

ну как это отбросить? возбуждение у меня аналогичного характера - очень "крутое". Уменьшил в нелинейке шаг в 10 раз: получил даже увеличенный макс пик по ускорению. В целом картина тоже поменялась. Наверно, из-за отсутствия демпфирования...

уменьш шаг в нелин в 10 раз.jpg

 

1 час назад, soklakov сказал:

а перемещения чего? сошлись ?

в целом да. В одни и те же моменты времени разница +-10%. В конце расчёта почти то же самое
перемещ_Л.jpgперемещ_НЛ.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 минут назад, Jesse сказал:

ну как это отбросить?

фильтром сглаживания

12 минут назад, Jesse сказал:

Наверно, из-за отсутствия демпфирования...

вообще, если помните ачх одномассового осциллятора - демпфирование влияет на результат только на резонансе. а для резонанса нужна гармоническая нагрузка. демпфирование, конечно, учитывать нужно... но я не припомню чтобы в транзиенте оно хоть раз разительно изменило результат. наверное, потому что я не считал мед и варенье.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, soklakov сказал:
2 часа назад, Jesse сказал:

ну как это отбросить?

фильтром сглаживания

не..) я к тому что нельзя такое отбрасывать.. возбуждение у меня аналогичный характер имеет

2 часа назад, soklakov сказал:

но я не припомню чтобы в транзиенте оно хоть раз разительно изменило результат.

в моём случае скорей всего волна отразилась несколько раз и суммировалась... только там можно объяснить этот нарастающий "шум", которое слихвой погасило демпфирование

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 часов назад, Jesse сказал:

Так в чём же природа этой нестационарности? Получается, что собственные частоты каким-то образом меняются при быстром воздействии... но почему? Ведь линейность!

на этот ключевой вопрос пока никто ещё не попытался ответить.. внимание всех приковано к графикам:biggrin:
Ещё раз: почему при решении задачи в мкэ, когда имеем дело с околозвуковыми процессами, ударными волнами и т.п., следует исп-ть нелинейный решатель, несмотря на тот факт, что нелинейности в задаче отсутствуют?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
25 минут назад, Jesse сказал:

Ещё раз: почему при решении задачи в мкэ, когда имеем дело с околозвуковыми процессами, ударными волнами и т.п., следует исп-ть нелинейный решатель, несмотря на тот факт, что нелинейности в задаче отсутствуют?

Добряк же писал. Хочешь посмотреть ударную волну - мельчишь шаг. А если уж замельчил, то чего тратиться на неявную схему, явная быстрее.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 минут назад, Jesse сказал:

на этот ключевой вопрос пока никто ещё не попытался ответить.. внимание всех приковано к графикам:biggrin:
Ещё раз: почему при решении задачи в мкэ, когда имеем дело с околозвуковыми процессами, ударными волнами и т.п., следует исп-ть нелинейный решатель, несмотря на тот факт, что нелинейности в задаче отсутствуют?

@Jesse вы используете столько терминов и задаете сразу так много вопросов, что трудно на них ответить.

Явные и неявные методы не имеют отношения к тому что вы называете нелинейный решатель.

Если у вас действительно есть желание научиться решать такие задачи. То начинать нужно с простых тестов. И их усложнять. И анализировать результаты. Но на это потребуется много времени.

Видно что вы занимаетесь этим факультативно. Когда у вас появляется свободное время.

Вот как вам объяснить что метод Ньюмарка не имеет отношения к нелинейности. Или какой-нибудь явный метод. Вы же не говорите какими методами решает ваша программа...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 минут назад, soklakov сказал:

Хочешь посмотреть ударную волну - мельчишь шаг

я не посмотреть волны хочу, а получить более точный реалистичный ндс)

 

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вы же не говорите какими методами решает ваша программа...

в моей программе Ньюмарк неявнй метод. Явный - центральные разности. Есть ещё какой-то явный метод в анализе на ударную нагрузку Drop test, но я пока не выяснил какой именно

 

5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Явные и неявные методы не имеют отношения к тому что вы называете нелинейный решатель.

да. Имеют отношение не к нелинейному решателю, а к численному интегрированию диффура.. последний может быть линейным или нелинейным. Но это даже не так важно на самом деле.. эти и другие статьи говорят, что при оч быстром воздействии будет меняться передаточная функция; будет нестационарность; анализ линейной динамики на основе собственных частот будет неверен. Вот я и хочу выяснить в чём механизм.. Пока что ясно что квазистатика не работает. Но почему она не работает?:smile:

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

Но это даже не так важно на самом деле.. эти и другие статьи говорят, что при оч быстром воздействии будет меняться передаточная функция; будет нестационарность; анализ линейной динамики на основе собственных частот будет неверен.

Все зависит от количества собственных частот которые вы определите. 

Если не умеете решать через собственные частоты, то решайте с полной матрицей масс и жесткости. Нелинейность к этому не имеет никакого отношения.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 часов назад, Jesse сказал:

К примеру, нужно посчитать ударное воздействие. Как мы действуем в МКЭ? Если конструкция линейная - нет контактов, линейный материал, нет больших перемещений (геометрической нелинейности) - то смело считаем в линейной динамике на основе собственных (постоянных!) частот.

Вот ошибка в рассуждениях. Ударное воздействие считаем в линейной динамике но с полными матрицами масс и жесткости. Это точка отсчета.

Никаких собственных частот определять не нужно.

Но если вы сделаете тесты и будете сравнивать решение через собственные частоты и с полными матрицами масс то увидите что практически все собственные частоты нужно определить. 

И увидите что быстрее и точнее задача считается с полными матрицами.

 

14 часов назад, Jesse сказал:

НО!! Если воздействие, как говорят, весьма высокочастотное, или его скорость сравнима с распространением упругих волн в материале, то рекомендуется использовать нелинейную динамику (причём явный решатель, но не в этом вопрос).

Всё то же самое и для высокочастотной нагрузки. 

В этих задачах ничего другого нет.:biggrin:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Вот ошибка в рассуждениях. Ударное воздействие считаем в линейной динамике но с полными матрицами масс и жесткости. Это точка отсчета.

Никаких собственных частот определять не нужно.

какая разница. Прямой метод - это тот же анализ на основе собственных частот, просто без диагонализации, т.е. система уравнений связанная. В этом вся разница как я понимаю.
А так искомый вектор перемещений {x} = u{w}*eiwt суть вектор комплексных гармоник.
Всё то же самое...

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

какая разница. Прямой метод - это тот же анализ на основе собственных частот

Вот опять появился новый термин - прямой метод. Не буду спрашивать что сие значит.:biggrin:

@Jesse вы можете в своей программе решить задачу [M]{X}`` + [K]{X} = {F(t)}. Методом Ньюмарка. Не определяя собственные частоты.

Или вы в своей программе задаете количество собственных частот?

В этом уравнении [M]{X}`` + [K]{X} = {F(t)} нет собственных частот.

Вы можете объяснить в каких координатах вы решаете это уравнение?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Вот опять появился новый термин - прямой метод. Не буду спрашивать что сие значит.:biggrin:

@Jesse вы можете в своей программе решить задачу [M]{X}`` + [K]{X} = {F(t)}. Методом Ньюмарка. Не определяя собственные частоты.

Или вы в своей программе задаете количество собственных частот?

В этом уравнении [M]{X}`` + [K]{X} = {F(t)} нет собственных частот.

Вы можете объяснить в каких координатах вы решаете это уравнение?

я могу решить эту задачу интегрированием во временной области на основе собственных частот, а могу интегрированием по схеме Ньютона-Рафсона с обновлением на каждом шаге матриц масс, Ж, и демпф-я (Ньюмарк, без СЧ).
Вопрос: почему для быстропротекающих прцоессов первый способ даст сбой (неправильный результат), несмотря на линейность задачи?

короч, видимо вся надежда на @Orchestra2603разъяснить что к чему:ph34r:

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16 часов назад, Jesse сказал:

какая разница. Прямой метод - это тот же анализ на основе собственных частот, просто без диагонализации, т.е. система уравнений связанная. В этом вся разница как я понимаю.

Вам все уже объяснили. Перечитайте тему. За вас программа решает частичную проблему собственных значений. А нужно решить полную проблему собственных значений. Именно это было сказано.

Но вы же не слышите. 

Это как в задаче про моменты инерции тела.

13 часов назад, Jesse сказал:

я могу решить эту задачу интегрированием во временной области на основе собственных частот, а могу интегрированием по схеме Ньютона-Рафсона 

Но если вы утверждаете что можете решить эту задачу интегрированием по схеме Ньютона-Рафсона.

То тему можете не перечитывать. Зря потратите время.:biggrin:

Изменено пользователем ДОБРЯК
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
29.05.2021 в 17:02, Jesse сказал:

Вопрос: почему для быстропротекающих прцоессов первый способ даст сбой (неправильный результат), несмотря на линейность задачи?

суммировать формы и моделить распространение волны - одно и то же?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 часов назад, soklakov сказал:

суммировать формы и моделить распространение волны - одно и то же?

неа) 
но хотелось бы выявить механизм как именно метод суперпозиции форм даёт сбой. 

 

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

    • lem_on
      Поздравляю. Но замена подшипников на таком шпинделе тот ещё квест. Нужно название шпинделя, там наклейка на борту и по нему искать чертеж. Подшипники скорее всего керамические. Сначала найти чертеж, а потом разбирать. А если нет опыта то лучше отдать тем кто умеет. Балансировку обязательно и стразу пакет тарельчатых пружин со всеми уплотнениями перетрясти. 
    • Ветерок
      Зачем это нажимать? Лучше нажать проецировать кривую. Как выяснилось :) такая функция есть. @mannul даже файл выложил - бери и смотри/повторяй.
    • Stanislav
      Относительно POP and PUP в фале постпроцессора вот такое нашел для POP прослеживается возростающая закономерность, а вот для  PUP не ясно почему прыгает значение. # POP and PUP functions for initialization. H parameters are used to  # # get the correct POP and PUP values. If the thickness of the sheet   # # is between the minimum and maximum thickness, the postprocessor     # # will use POP and PUP parameters to write them in the PS file.       # # Example: H000 0.0 1.0 30000 25000                                   # #                                                                     # #     Minimum      Maximum       POP        PUP                       # #    Thickness    Thickness     Value      Value                      # #---------------------------------------------------------------------# H001    0.0          0.5        14000      9000 H002    0.51         1.0        14500      9000 H003    1.01         1.5        15000      9000 H004    1.51         2.0        15500      9000 H005    2.01         2.5        16000      8500 H006    2.51         3.0        16500      8000 H007    3.01         3.5        17000      8000 H008    3.51         4.0        17500      8000 H009    4.01         4.5        18000      9000 H010    4.51         5.0        18500      8000 H011    5.01         5.5        19000      9000 H012    5.51         6.0        19500      8000
    • Krusnik
      Да там же ничего сложного.   Делаете вашу спираль.   Потом делаете эскиз. В эскизе нажимаете Преобразование объектов и тыкаете на созданную спираль.   Нажимаете поверхность вытянуть и выбираете только что созданный эскиз. В опциях вытягивание ставите "До поверхности". И вытягиваете спиральку до вашего купола.   И последний шаг - вырез по траектории. Думаю с этим вы без моих советов справитесь.   Лишнее скрываете и вуаля.  
    • IgP
      Это, конечно, да, не хорошо ... Но и конструктор не бог чтобы всё знать ... Для этого есть и д.б. этап "технологическая проработка", со всеми вытекающими.
    • arsenev
      Спасибо за ответ. Нет, в видео он говорит, что это такая стратегия. Пробовал использовать шаблон и обрабатывать его со смещением, получается не то (именно, когда нужно обработать цилиндрическое отверстие). Лучше отводится стружка и не мешает резанию. (см. видео, где-то с 18 минуты).
    • scrimline
      Если ещё нужна информация, fanuc oi-tf станок akira-seiki, М14 на опускание руки, для привязки и М15 для поднятия
    • Богоманшин Игорь
      Эта проблема от незнания некоторыми конструкторами технологических особенностей порошковой окраски. Максимум на чертеже научатся указывать РАЛ и толщину слоя. А необходимо предусмотреть места подвеса, можно туда шпильки или гайки запрессовать в нужных местах.
    • MagicNight
      Добрый день! Обратил внимание, что стал шуметь (свистеть) шпиндель станка, причём на всех режимах. Я так понимаю, что полетели подшипники. Хотим найти их, но не знаем как они называются, может у кого-то было подобное? Ну и отремонтировать своими силами. Станок швейцарский Mikron UCP-710 пятиосевой.  
    • maxx2000
      это не одно и тоже что и создать шаблон? А если мне нужен будет документ без зон?
×
×
  • Создать...