Не соблюдается условие равновесия конструкции с Joint

[androskv 28]

Здравствуйте. Имеется конструкция, нагруженная условной силой F. Конструкция внизу имеет закрепление Tx,Ty,Tz, а также сбоку есть закрепление по направлению (под углом 45 град). Гравитация отсутствует.

Изначально внизу в качестве закрепления использовал Joint General (Body-Ground). После расчета решил проверить условие равновесие конструкции: чтобы сумма проекций всех реакций в закреплениях и внешних сил была равна нулю (ну или близка к нулю).

Оказалось, что условие равновесия конструкции с закреплением Joint не обеспечивается, остаются неуравновешенные составляющие по осям Y и Z (устанавливал в опциях Joint как Rigid так и Deformable)

Попробовал поменять закрепление: вместо Joint использовать Displacement или Remote Displacement с различными опциями. С этими типами закреплений конструкция уравновешена

Также пробовал приложить имеющееся закрепление Joint General (Body-Ground) в другом месте – сбоку (остальные закрепления и нагружение без изменения)

В результате проверки условия равновесия – все сошлось

Оставшиеся вопросы:

1 Почему применение внизу конструкции (к горизонтальной плоскости) закрепления Joint дал такое большое расхождение в результатах проверки равновесия конструкции?

2 Почему изменение места приложения закрепления Joint (к вертикальной боковой плоскости) обеспечило условие равновесия конструкции (скорее всего ответ на этот вопрос будет следовать из ответа на первый)?

 

P.S.

Проверил данную модель в альтернативной программе FEMAP (сохранив все исходные данные, схему закрепления, нагружение и т.д.). Условие равновесия обеспечивается четко. Причем полученные значения реакций наиболее близки к таким закреплениям для WB как Displacement и Remote Displacement с опцией Coupled (см. рисунки выше).

[karachun 2 038]

@androskv А по выбранным степеням свободы джоинты не различаются? Может в первом случае были зафиксированы все степени свободы и в закреплении появились моменты, неучтенные в проверке.

 

P.S. @Blurp, я же говорил что мы его еще увидим.

[androskv 28]

5 минут назад, karachun сказал:

А по выбранным степеням свободы джоинты не различаются?

Это первое на что я тоже подумал. Но в обоих joint-ах стоит фиксация только по направлению и свобода по вращению (как на третьей картинке снизу выделено).

[karachun 2 038]

35 минут назад, androskv сказал:

Но в обоих joint-ах стоит фиксация только по направлению и свобода по вращению

А это точно закрепление а не степени свободы в зависимых узлах? Понимаю что скорее всего это именно закрепления но вдруг.

[Борман 2 375]

Я конечно ХЗ, но может в первом случае включилась геометрическая нелинейность. В этом случае надо писать равнодействующую для деформированной конструкции. Может по силой 2х10т она сильно изогнулась и дала ошибку по Y  как раз.

[androskv 28]

25 минут назад, Борман сказал:

Я конечно ХЗ, но может в первом случае включилась геометрическая нелинейность

Large Deflection стоит в Off. Weak spring тоже в Off.

 

Попробовал уменьшить нагрузку на 2 порядка и увеличил толщину всех деталей (с 10 мм до 50 мм). В результате при проверке равновесия с Joint расхождение по цифрам осталось тоже, но на 2 порядка меньше

 

Прикрепил модель. Может кого заинтересует

 

Mech_2020.R2.rar

Изменено 5 августа 2021 пользователем androskv

[AlexKaz 1 822]

Ошибка 1-2% в суммарных реакциях. Паниковать рано. Сходимость по силам проверьте, увеличьте количество итераций солвера. Потому что добавляя шарниры Вы превращаете монолит в механизм, а значит нужны доп. итерации. Или, возможно,  просто решатель настроен на большую погрешность.

19 минут назад, androskv сказал:

Large Deflection стоит в Off.

Можно и включить и потом сравнить реакции. Большие перемещения автоматически добавят итераций по уточнению поля сил.

Изменено 5 августа 2021 пользователем AlexKaz

[ДОБРЯК 602]

1 час назад, androskv сказал:

Прикрепил модель.

Прикрепите еще в формате Настран.

[androskv 28]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Прикрепите еще в формате Настран.

Если имеется в виду файл ds.dat то вот

ds.rar

Или вот этот "export nastran file"

V5_Static Structural.rar

Изменено 5 августа 2021 пользователем androskv

[ДОБРЯК 602]

10 минут назад, androskv сказал:

Если имеется в виду файл ds.dat

Спасибо. Но 16-ти байтный формат я не прочитаю. 

Запишите из FEMAP 8-ми байтный формат или свободный.

[androskv 28]

9 минут назад, ДОБРЯК сказал:

из FEMAP

femap_dat.rar попробуйте этот файл

[karachun 2 038]

Offtop:

@androskv

 

[androskv 28]

@karachun

Спасибо. Подправил )))

Жаль что не решает поставленный вопрос (((

[sapr2000 68]

Сообщения maxems, которые нарушили правила форума, скрыты.

Прошу быть политкорректными и вежливыми по отношению друг к другу.

[ДОБРЯК 602]

1 час назад, androskv сказал:

Жаль что не решает поставленный вопрос

Чтобы получить пробу равновесия в данной задаче нужно суммировать 292 реакции по каждой оси.

У меня получается чистая проба

Цитата

 Проба равновесия нагружающих и опорных сил    
  0.000E+000  0.000E+000 -2.000E+005 -6.136E+004  0.000E+000  0.000E+000  
    
  2.224E-005  1.057E-004  2.000E+005  6.136E+004  4.453E-005 -8.346E-003  
  ------------------------------    
  2.224E-005  1.057E-004  2.450E-005 -2.202E-004  4.453E-005 -8.346E-003  
  
      Проба равновесия положительных и отрицательных нагрузок    
  4.774E+003  3.774E+003  2.190E+005  6.208E+004  2.147E+005  3.986E+003  
    
 -4.774E+003 -3.774E+003 -2.190E+005 -6.208E+004 -2.147E+005 -3.986E+003  
  ------------------------------    
  2.224E-005  1.057E-004  2.450E-005 -2.202E-004  4.453E-005 -8.346E-003  
 

 

[karachun 2 038]

4 часа назад, AlexKaz сказал:

Потому что добавляя шарниры Вы превращаете монолит в механизм

да нет, даже через джоинты-пауки эта конструкция работает как свободноопертая балка (если взять половину конструкции то в двух местах стоят неподвижные шарниры). Конструкция статически определима.

[androskv 28]

@ДОБРЯК

Попробовал опросить реакции не с самого Jointa, а с поверхности к которой Joint приложен (о чем вы наверное хотели сказать). В этом случае все четко - равновесие сошлось. Ниже для примера сравнение опроса реакции в одной и той же опоре через пробу с поверхности и через пробу от  Joint. Результаты как видно отличаются.

 

Не понятно почему Joint даёт такое расхождение, чем оно вызвано и т.д. (вобщем все то что выше я спрашивал).

Изменено 5 августа 2021 пользователем androskv

[AlexArt 278]

@androskv , скажите, а в простом случае у вас такая же картина наблюдается? Ну типо возьмите треугольник с поперечиной из, например, балок, наложите симметрию и нагрузите. Тоже самое будет?

Скрытый текст

Просто нафига реальную конструкцию выкладывать? Я ж ее продам сейчас

 

[androskv 28]

28 минут назад, AlexArt сказал:

Я ж ее продам сейчас

Тогда я в доле ))))

На простой конструкции типа треугольника еще не пробовал. Упростил имеющуюся и на ней тренировался.

[AlexKaz 1 822]

5 часов назад, androskv сказал:

Не понятно почему Joint даёт такое расхождение

Полез в WB, повторил на трубе. Там не написано current или final. Алгоритм не выдаёт в этом поле конечное значение силы. Оно или max, или min по итерациям, если не выбрано иное. Количество итераций здесь прямо скажется на числах.