Прошу помощи в нелинейном статическом исследовании.

[MikeFox 12]

Добрый день. Прошу помощи в нелинейном статическом исследовании.

Задача посмотреть, как правильно согнуть скрепку, которая двигается внутри паза и загибается об направляющие канавки. По сути степлер.

Использовал 2D упрощение. Задал свойства материала. В свойствах расчета поставил птичку «большие деформации». В соединениях прописал, что нет соприкосновения и есть трение. Крепления и вектор движения тоже задал. Но при расчете скрепка в определённый момент, все равно уходит в другое тело, анимация расчета ведет себя не корректно и расчет останавливается.

Ощущение, что при превышении предела текучести, там где скрепка должна деформироваться и уже загнуться, у меня происходит какой то затык, в силу моей некомпетентности в данных расчетах.

Деталь1.SLDPRT

[статист 609]

2 часа назад, MikeFox сказал:

Добрый день. Прошу помощи в нелинейном статическом исследовании.

Задача посмотреть, как правильно согнуть скрепку, которая двигается внутри паза и загибается об направляющие канавки. По сути степлер.

Использовал 2D упрощение. Задал свойства материала. В свойствах расчета поставил птичку «большие деформации». В соединениях прописал, что нет соприкосновения и есть трение. Крепления и вектор движения тоже задал. Но при расчете скрепка в определённый момент, все равно уходит в другое тело, анимация расчета ведет себя не корректно и расчет останавливается.

Ощущение, что при превышении предела текучести, там где скрепка должна деформироваться и уже загнуться, у меня происходит какой то затык, в силу моей некомпетентности в данных расчетах.

Деталь1.SLDPRT 210 \u041a\u0431 · 0 скачиваний

Не могу открыть, у Вас какая версия солида? Скорее всего у вас контакт не схватился для второй части. Попробуйте измельчить сетку в месте контакта и уменьшить шаг нагрузки.

[MikeFox 12]

Солид 2020. Давайте попробую сохранить, как то по другому. Сетку самой скрепки пробовал делать оочень мелкой. Результат тот же. Бывает, что не схватывается другой контакт, бывает оба вылезают за тело. Иногда расчет получается, но к реальной физике он не имеет никакого отношения ) "Уменьшить шаг нагрузки" это как? У меня в расчете она отсутствует. Перемещание я задаю, в "креплениях", как показано вот в этом ролике 

[статист 609]

48 минут назад, MikeFox сказал:

"Уменьшить шаг нагрузки" это как? У меня в расчете она отсутствует.

 

Посмотрите в свойствах анализа

http://help.solidworks.com/2012/russian/solidworks/cworks/IDH_HELP_NONLINEAR_SOLUTION.htm

[MikeFox 12]

Шаг уменьшал. Толку никакого. Но т.к. я почти половины не понимаю из того что делаю, мог просто накосячить.

[Jesse 960]

4 часа назад, MikeFox сказал:

Задал свойства материала.

от этого много зависит. Скиньте скрин свойства материалов

 

4 часа назад, MikeFox сказал:

и есть трение.

для начала можно без трения. Так сходимость получш

 

4 часа назад, MikeFox сказал:

Но при расчете скрепка в определённый момент, все равно уходит в другое тело

при правильно назначенном контакте такое может быть при типе контакта "поверхность к поверхности". Попробуйте поменять на "Узел к поверхности". Тем более что область контакта у вас очень маленькая, этот тип контакта более правильный в данном случае.
К слову, 2 блиц вопроса: почему использована 2Д-симметрия когда её нет (скрепка круглого сечения)?

И для чего в расчёте основание, в котором изначально находится скрепка, если между первым и последним в модели зазор? Или есть уверенность, что коснётся стенок? Тогда между скрепкой в этом месте тоже контакт обязателен 

Изменено 14 июля 2021 пользователем Jesse

[MikeFox 12]

Ответы на блиц:

- скрепку эту в глаза не видел (вещь редкая, а результаты нужны сейчас), она может быть как круглого так и прямоугольного сечения. Скрепки специфические, сделаны из титана. 2D применял для более быстрого расчета. Предполагалось, что я подберу таким образом примерный профиль для гнутья "ножек" скрепки. Напряжения и нагрузки, в данном случае вторичны.

 

-в этом зазоре расположен биоматериал который этими скрепками скрепляется, он очень пластичный ))) предполагается что этот зазор будет от 1,5 до 2 мм, жесткостью материал не обладает.

 

Эскиз загиба скрепки тоже прикрепил.

 

Изменено 14 июля 2021 пользователем MikeFox

[Jesse 960]

8 минут назад, MikeFox сказал:

Скрепки специфические, сделаны из титана

ну, дефолтная S-S curve через одно место там задана..

ну согласно графику касательный модуль получается ~0,17*10^11,  что в целом норм, то есть проблемы бывают когда касательный модуль очень мал, значит дело вряд ли в нём.. Другое дело, что у вас большие пластические деформации, а значит нужно раздобыть более подробную диагр. деформ-я вашего титана. Хотя для начала я бы посчитал с касательным модулем, который выше прописал. мало ли поможет..
Скопируйте этот титан, добавьте в вашу библиотику и в графе "начальный модуль" пропишите значение.
Какие значение пластических деформаций получились, когда расчёт зафейлился?
И ещё покажите сетку: особенно важно чтоб для скрепки была плотная сетка. Может и в этом всё дело, что КЭ ихначально были "плохие" (треугольники с сильно острыми углами) и в процессе деформ-я угол доходит почти до нуля.

[MikeFox 12]

У меня ощущение, что я просто делаю что то не так, ввиду своей некомпетентности в данной теме )

[Jesse 960]

@MikeFox трение выключили? такое ощущение, что скрепка не скользит, а зацепляется, теряя устойчивость..

[karachun 2 038]

1 час назад, Jesse сказал:

такое ощущение, что скрепка не скользит, а зацепляется, теряя устойчивость..

Тогда можно немного подогнуть ножки скрепка (измени геометрию или добавив фиктивные силы) чтобы скрепка сразу изгибалась.

[Jesse 960]

пока что так
@karachun пробовал методом Рикса пересчитать с контролем длины дуги. И там фейлится, даже меньше прогнулась скрепочка.. Мне кажется проблема в этом остром углу:

Быть может маленькое скругление добавить, буквально 10 микрон? Но мне уже лень..)

[karachun 2 038]

10 минут назад, Jesse сказал:

Быть может маленькое скругление добавить, буквально 10 микрон? Но мне уже лень..)

Я бы большое добавил

[MikeFox 12]

Трение выключил ) Радиус там есть, сейчас попробую его сделать больше. Я не понимаю почему в какой то определенной точке проиходит затык )

52 минуты назад, karachun сказал:

Тогда можно немного подогнуть ножки скрепка (измени геометрию или добавив фиктивные силы) чтобы скрепка сразу изгибалась.

Про подгиб скрепки, уже думал. Т.к. на пуансоне который толкает скрепку есть небольшая м-образная выемка, и была мысль, что при засовывании скрепки в обойму приспособой, она там немного гнется в середине, тем самым делая "ножки скрепки" как бы под углом.

Расчет с большим радиусом.

[ak762 313]

8 hours ago, Jesse said:

ну согласно графику касательный модуль получается ~0,17*10^11,  что в целом норм

а как посчитал касательный модуль из графика?

[MikeFox 12]

Попробовал заменить материал  скрепки на резину, и получил тоже самое. Солил говорит, что надо увеличить ETAN. Как его увеличивать я не знаю. Есть относительно похожая тема на форуме, но я там половины слов не понимаю. Расчет нагрузок, для меня темный лес)

 

[forums.sis 46]

ETAN - тангенциальный модуль упругости, вероятно он находится в модели пластичности.

https://help.solidworks.com/2010/Russian/SolidWorks/cworks/LegacyHelp/Simulation/Materials/Material_models/von_Mises_Plasticity_Model_(Kinematic_Isotropic).htm?id=12c717f5cf0c4c76b33f4698c950bd1e#Pg0

[Jesse 960]

14 часов назад, ak762 сказал:

а как посчитал касательный модуль из графика?

так на графике всего 2 точки просто изменение напряжений разделить на  приращение деформации и всё..  в данном случае этот график полностью бесполезен и может быть заменен касательным модулем.

 

3 часа назад, MikeFox сказал:

Как его увеличивать я не знаю.

в настройках материалах называется Начальный модуль. Циферку 1,7 поменять на другую.

 

3 часа назад, MikeFox сказал:

Попробовал заменить материал  скрепки на резину

эмм а зачем?

[ak762 313]

15 minutes ago, Jesse said:

так на графике всего 2 точки просто изменение напряжений разделить на  приращение деформации и всё..

я туплю или есть какой то подвох в расчете по представленному графику?

(3,93-3,654)/0,01 не равно ~0,17*10^11

[Jesse 960]

5 минут назад, ak762 сказал:

я туплю или есть какой то подвох в расчете по представленному графику?

(3,93-3,654)/0,01 не равно ~0,17*10^11

график тупит, шкала неправильно отображается. Если навести мышкой, то видно что там не 0,01 , а 0,005.
Для верности лучше брать значения двух точек из таблицы..))