Элемент, работающий только на растяжение

[статист 609]

г-н @ДОБРЯК утверждает, что не существует конечного элемента, работающего только на растяжения, будь то стержень (который мог бы например имитировать кабель) или оболочка (которая могла бы например имитировать тканевую обшивку) и ссылается на Зинкевича и Галагера.

Наши любимые программы МКЭ говорят об обратном.

Кабель

https://knowledge.autodesk.com/search-result/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/ENU/NSTRN-Reference/files/GUID-8F2E2D23-BDD4-49A8-ABE5-FA859911CCB7-htm.html

Оболочка

https://knowledge.autodesk.com/fr/support/inventor-nastran/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2020/FRA/NSTRN-Reference/files/GUID-075E0B52-7716-4BCB-9A3D-CE81C9290123-htm.html

 

Не совсем все же понятна Ваша, @ДОБРЯК позиция, на чем она основана. Может просветить поподробнее? Так как ссылка на 900 стр. текста малоинформативна.

[ДОБРЯК 603]

Хорошую статью прикрепил @kolo666 .

Цитата

Обратите внимание, что если предполагается, что стержневой элемент ROD не несет нагрузки при сжатии, то теоретически наклон кривой деформирования при сжатии будет равен нулю. Однако использование нулевого значения может привести к численным проблемам при анализе

модели, поэтому вместо этого определяется небольшое значение, отличное от абсолютного нуля.

@soklakov зачем было гнать эту грязь на форум? Доказывать что я не умею моделировать, хамить, грубить... Кому нужна эта грязь. Видимо только вам.

В итоге всем понятно что вы не умеете моделировать такие задачи. Но всех поучали всем давали советы.

Цитата

Результаты анализа показывают, что поведение конструкции сильно различается для двух вариантов нагружения. Для «Случая 1» сила была приложена в положительном глобальном направлении оси X, тем самым подвергая стержневой элемент ROD сжимающей нагрузке. Результаты показывают пиковое смещение для рамы 3,26e-3 м и осевую силу в стержневом элементе -5,356e-5N (т. е. "Ноль") - см. рисунок 14.

Правильно сделанная модель. Стержень хоть немножко но работает на сжатие.

А при растяжении осевая сила в стержневом элементе 1372,1 N

Восемь порядков разница это ноль.

[ДОБРЯК 603]

Видимо в статье опечатка

Цитата

Для этого варианта нагружения результаты показывают меньшее пиковое смещение для рамы 1,10e-3 м

Порядок потеряли.

А осевая сила правильная

Цитата

 и осевую силу в стержневом элементе 1372,1 N

 

[статист 609]

Привет, всем! Я вернулся с результатами.

В Code_Aster получилось как надо.

 

Все как было, прикладываю силу 100 Н

 

 

Растяжение кабеля:

Силы реакции слева - 50 Н, справа - 50 Н.

 

 

Сжатие кабеля

Силы реакции слева - 100 Н, справа -5.21174E-3155 Н.

 

Никаких боковых реакций нет, как в Autodesk Nastran.

 

Как я и говорил кабель работает для деформаций Грина-Лагранжа. В Code_Aster можно задать разное поведение кабеля при растяжении и сжатии (в принципе для кабеля вполне разумно и физично), а можно задать и ноль (что я и сделал).

 

Прикрепляю также переведенную документацию по кабелю в Code_Aster.

 

 

 

u3.11.03.pdf r3.08.02.pdf

Изменено 11 августа 2021 пользователем статист

[ДОБРЯК 603]

33 минуты назад, статист сказал:

В Code_Aster можно задать разное поведение кабеля при растяжении и сжатии

Вот и решите эту задачу. Размеры описаны в статье. Сравните перемещения для начала.

А потом задайте только предварительное напряжение. 

Трос растянут, деформированное состояние такое.

И сравним результаты. Потом добавим силы как в статье. И опять сравним результаты.

В любой программе решите эту задачу. 

Главное чтобы результаты были правильные.

Изменено 11 августа 2021 пользователем ДОБРЯК

[ДОБРЯК 603]

53 минуты назад, статист сказал:

-5.21174E-3155 Н

Не знаю с какой точностью вы считали, но

≈ 2,2250738585072014×10⁻³⁰⁸ (минимальное нормализованное положительное число двойной точности)

≈ 1,7976931348623157×10³⁰⁸ (максимальное число двойной точности)

Не смог пройти мимо.

[статист 609]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Не знаю с какой точностью вы считали, но

≈ 2,2250738585072014×10⁻³⁰⁸ (минимальное нормализованное положительное число двойной точности)

≈ 1,7976931348623157×10³⁰⁸ (максимальное число двойной точности)

Не смог пройти мимо.

Я тоже не знаю. Там опечатка Е-315

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Вот и решите эту задачу. Размеры описаны в статье. Сравните перемещения для начала.

А потом задайте только предварительное напряжение. 

Трос растянут, деформированное состояние такое.

И сравним результаты. Потом добавим силы как в статье. И опять сравним результаты.

В любой программе решите эту задачу. 

Главное чтобы результаты были правильные.

А что эта задача даст? И где взять "правильные" результаты, если это верификационная задача?

[ДОБРЯК 603]

23 минуты назад, статист сказал:

И где взять "правильные" результаты, если это верификационная задача?

В статье правильные результаты. Проверьте свой нелинейный элемент.

А потом сравним результаты с предварительным напряжением.

Это простой тест, но сечение нужно правильно ориентировать. 

Или у вас проблемы с моделированием?

Минут 10-15 делать модель. На разговоры больше времени уйдет.)

 

[статист 609]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

В статье правильные результаты. Проверьте свой нелинейный элемент.

Правильные в смысле, что совпали с Вашими? Вы  мне приведите верификационный расчет, тогда эти результаты при некоторых допущениях можно считать правильными.

 

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Или у вас проблемы с моделированием?

Минут 10-15 делать модель. На разговоры больше времени уйдет.)

 

Какое дешевое подначивание =)

Может быть завтра на работе попробую, если будет время. Мне еще все надо разобраться как визуализировать сечение в Code_Aster. Возможность такая там есть.

[ДОБРЯК 603]

6 часов назад, статист сказал:

Какое дешевое подначивание =)

Может быть завтра на работе попробую, если будет время. Мне еще все надо разобраться как визуализировать сечение в Code_Aster.

Какое же это подначивание, если у вас проблемы с моделированием. 

Мы с вами обсуждали этот вопрос. И у вас не получилось. Проблемы не только в визуализации. Надо три системы координат при расчете правильно связать). Вам нужно с этим разбираться.

Пока проблемы с моделированием простого теста. 

[ДОБРЯК 603]

@статист вам нужно начать с теории.

Матрица жесткости стержня строится в системе координат UVW, потом матрицу жесткости переводят в систему координат U1V1W1.  И потом переходят в систему координат XYZ.

Если в системе координат UVW одна степень свободы, то и в XYZ одна степень свободы. А у троса 1 степень свободы. Или растяжение или сжатие по оси троса. У стержней 6  степеней свободы. В этом тесте. 

Это должно быть описано в теории Code_Aster.

А начинать изучение любой КЭ программы лучше с теории.

Моменты инерции правильные в Настран. Предполагаю что система координат XYZ и xyz разные системы координат.)

[ДОБРЯК 603]

Геометрические характеристики правильные, но угол альфа = 180 град вызывает вопросы.)

8 часов назад, статист сказал:

Вы  мне приведите верификационный расчет

Верификацию характеристик сечений тоже приводить?

 

[статист 609]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Верификацию характеристик сечений тоже приводить?

 

Если Вы считаете результаты правильными, то без верификации это только к Вам и относится. А так это меряние программами, ничего больше. Ничего этот тест мне не даст, кроме как потешить мое или Ваше самолюбие. Основную тему этот тест не раскрывает. Так как он не принципиальный, сейчас из-за нехватки времени отложу его по крайней мере до следующей недели. Пока я вижу, что элемент кабель существует и это никакой не стержень.

 

4 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Пока проблемы с моделированием простого теста. 

Проблем нет. Нужно просто время, чтобы разобраться, пока его нет. Code_Aster достаточно сложная программа. Как только будет, обязательно сделаю этот тест и ту часть рамы, которую Вы скидывали.

 

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

@статист вам нужно начать с теории.

Это должно быть описано в теории Code_Aster.

Там и описано. Почитайте тот файл, который я прикреплял. Я его здесь прицеплю еще раз.

3 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Если в системе координат UVW одна степень свободы, то и в XYZ одна степень свободы. А у троса 1 степень свободы. Или растяжение или сжатие по оси троса. У стержней 6  степеней свободы. В этом тесте.

Что Вы подразумеваете под степенями свободы?

 

r3.08.02.pdf

[ДОБРЯК 603]

11 минут назад, статист сказал:

Ничего этот тест мне не даст, кроме как потешить мое или Ваше самолюбие. Основную тему этот тест не раскрывает.

Этот тест по теме. Но тему плавно перевели в разговор можно ли задавать нулевую жесткость для КЭ. И в доказательство что при нулевой жесткости элемент работает только на растяжение. 

16 минут назад, статист сказал:

Пока я вижу, что элемент кабель существует и это никакой не стержень.

Где вы это увидели? Это обычный стержень. Прочитайте вы внимательно тест для Настран. 

Если это не стержень, то дайте ссылку на теорию этого необычного) КЭ.

[ДОБРЯК 603]

29 минут назад, статист сказал:

Что Вы подразумеваете под степенями свободы?

Я уже это много раз объяснял. И в этой теме тоже.

Более подробное объяснение найдете у Зенкевича и Галлагера. Нет смысла переписывать учебники на форуме.

Трос работает только на растяжение-сжатие по оси стержня. Одна степень свободы в каждом узле.

36 минут назад, статист сказал:

и это никакой не стержень.

А что это за элемент. Только в терминах КЭ.

Вот статья Настран

Цитата

Моделирование троса / кабеля в Simcenter Femap

Балочные элементы BEAM ссылаются на линейный материал, но стержневой элемент ROD относится к материалу, который включает в себя «нелинейно-упругую» кривую напряжения-деформации

@статист какие вам еще нужны доказательства?

Разработчикам Настрана вы тоже не верите.

[ДОБРЯК 603]

50 минут назад, статист сказал:

Там и описано. Почитайте тот файл, который я прикреплял. Я его здесь прицеплю еще раз.

Я читал этот файл. В нем описано как делать добавки после проведенного расчета. А какая матрица жесткости на первом шаге когда нет добавок?

 

[статист 609]

42 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вот статья Настран

@статист какие вам еще нужны доказательства?

Разработчикам Настрана вы тоже не верите.

Это не статья настран. Это статья @kolo666 об замене элемента кабель, который отсутствует в Simcenter Nastran элементом ROD. И ту цитату, которую вы привели, просто описывает, что элемент ROD может обладать свойствами нелинейности материала. Вы внимательно читайте, @ДОБРЯК.

 

58 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Я уже это много раз объяснял. И в этой теме тоже.

Более подробное объяснение найдете у Зенкевича и Галлагера. Нет смысла переписывать учебники на форуме.

Трос работает только на растяжение-сжатие по оси стержня. Одна степень свободы в каждом узле.

Я Вас спрашиваю, а не Зенкевича и Галлагера. Что Вы подразумеваете под степенью свободы? Я в этой теме не увидел Вашего определения.

 

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Где вы это увидели? Это обычный стержень. Прочитайте вы внимательно тест для Настран. 

Если это не стержень, то дайте ссылку на теорию этого необычного) КЭ.

Я вначале уже Вам кидал статью, описывающий эту элемент. Можете почитать еще прикрепленную. Там тоже выводят матрицу жесткости.

 

 

ozdemir1979.pdf

[ДОБРЯК 603]

16 минут назад, статист сказал:

Я Вас спрашиваю, а не Зенкевича и Галлагера. Что Вы подразумеваете под степенью свободы? Я в этой теме не увидел Вашего определения.

То что вы не видите, не означает что я вам отвечаю.

Давайте еще раз. Прочитайте еще раз.

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Трос работает только на растяжение-сжатие по оси стержня. Одна степень свободы в каждом узле.

Только перемещение по оси стержня. 

Теперь увидели?

Почитайте статью.

Цитата

Стержневой элемент ROD, используемый для моделирования троса, был определен диаметром 0,02 м

Обратите внимание, что в диалоговом окне определения свойств элемента ROD (рисунок 8) нет возможности определить форму «поперечного сечения»

и, следовательно, данные свойств поперечного сечения должны быть определены напрямую.

Задана только площадь сечения. Одна степень свободы в узле.

Или опять не видите?

[статист 609]

6 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Трос работает только на растяжение-сжатие по оси стержня. Одна степень свободы в каждом узле.

А если кабель работает на растяжение и не работает на сжатие, то у него получается половина степени свободы? Отсюда Ваша логика, что элемента кабель не может быть и это модифицированный стержень?

[ДОБРЯК 603]

1 минуту назад, статист сказал:

А если кабель работает на растяжение и не работает на сжатие, то у него получается половина степени свободы? Отсюда Ваша логика, что элемента кабель не может быть и это модифицированный стержень?

Если вы задаете продольную жесткость, то одна степень свободы в узле или растяжение или сжатие. Если жесткость равна нулю то это ноль степеней свободы в узле. У вас будут нули в матрице жесткости. Вы удалили этот элемент. И этот элемент не может работать ни на сжатие ни на растяжение. Ведь вы его удалили.

30.07.2021 в 13:38, статист сказал:

У кабеля жесткость зависит от нагрузки. На первой итерации кабель можно рассматривать как стержень

И на второй и ... трос рассматривается как стержень. Если жесткость стержня = 0, то нулевые деформации и напряжения и силовые факторы, поэтому и добавки равны 0. И на любой итерации нулевая матрица жесткости.

[статист 609]

27 минут назад, ДОБРЯК сказал:

И на второй и ... трос рассматривается как стержень. Если жесткость стержня = 0, то нулевые деформации и напряжения и силовые факторы, поэтому и добавки равны 0. И на любой итерации нулевая матрица жесткости.

Нет. Это не так. @ДОБРЯК не отнимайте у меня время, почитайте лучше статьи, которые я вам скинул. Кстати, помимо двухузловых кабелей есть еще трехузловые. Расскажите, есть ли трехузловые стержни?