Пороупругая среда в ANSYS

[NDY 0]

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, есть ли у кого то опыт в решении пороупругих задач в ANSYS? Необходимо вынужденно поколебать пороупругую балку, используя модель Био. Не совсем понимаю ANSYS какого года использовать и с каким модулем работать! Заранее благодарю!

[Jesse 979]

48 минут назад, NDY сказал:

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, есть ли у кого то опыт в решении пороупругих задач в ANSYS? Необходимо вынужденно поколебать пороупругую балку, используя модель Био. Не совсем понимаю ANSYS какого года использовать и с каким модулем работать! Заранее благодарю!

чем плоха стратегия 
1) найти эквивалентные хар-ки (модуль упругости) в статике целой балки или её куска;

2) сделать обычный гармонический анализ из structural с полученными эквивалентными хар-ки.
Подойдёт Ансис любого года :)

з.ы. : а что за модель Био?

[NDY 0]

2 часа назад, Jesse сказал:

чем плоха стратегия 
1) найти эквивалентные хар-ки (модуль упругости) в статике целой балки или её куска;

2) сделать обычный гармонический анализ из structural с полученными эквивалентными хар-ки.
Подойдёт Ансис любого года :)

з.ы. : а что за модель Био?

Я слышала, что есть модуль для решения пороупругих задач. Считать средние значения эквивалентных характеристик некорректно, поскольку рассматривается анизотропный случай.К тому же попроупругая модель содержит твердую и жидкую фазу. Если делать, как предлагаете Вы, то как учесть включения в модели в виде пор? Вопрос заключается в том, в каком модуле ансиса какого года выполнять именно такой расчет, как задавать материал для жидкой и твердой фазы пороупругого материала.

[Fedor 1 630]

Цитата

есть ли у кого то опыт в решении пороупругих задач в ANSYS

Так грунты решают как континуум без проблем... 

[Chardash 307]

Скрытый текст

модель Био

Biot M.A. General theory of three-dimensional consolidation

Видимо тот же М. Био основатель спектральной теории сейсмостойкости.

Суть модели:

1) изменение давления в поровой жидкости вызывает только объемную деформацию; 2) деформации среды равновесны и обратимы; 3) движение жидкости подчиняется закону Дарси

Отсюда http://journal.imgg.ru/web/full/f2017-4-3.pdf  , здесь автором используется Freefem++

Альтернативы Ansys в расчетах грунтов - Midas, Plaxis

[Fedor 1 630]

Цитата

 изменение давления в поровой жидкости вызывает только объемную деформацию;

Такое логично сводить к тепловым задачам, наделяя коэффициент линейного расширения другим смыслом... 

[Chardash 307]

Грунты- очень непростая тема) Допущение механики грунтов - грунт сплошная, однородная, изотропная, бесконечная среда. Реальный грунт - среда конечная, неоднородная, анизотропная, дискретная.

По К.Терцаги объемные деформации связаны исключительно с вытеснением водной фазы, величиной собственного сжатия воды и минеральных частиц скелета грунта пренебрегают.

2 минуты назад, Chardash сказал:

очень непростая тема

Большинство проектировщиков ее игнорируют и отправляют к геотехникам с вопросами совместных расчетов основание-сооружение.

[Fedor 1 630]

Цитата

объемные деформации связаны исключительно с вытеснением водной фазы

Чебышев учил, что настоящий механик не тот кто умеет писать уравнения, а тот кто умеет их решать. Технология расчета объемных деформаций одна и отработана для тепловых задач. Грунты находятся практически всегда  в сжатом состоянии из-за бытового давления. Поэтому логично изменения объема сводить к таким через подобие явлений. 

Цитата

Практическая возможность применимости к грунтам модели линейно-деформируемой среды ( теории упругости) для описания определяющих соотношений и через них НДС массивов грунтов основания подтверждается почти столетним опытом использования этой модели в инженерной практике.

Писал Тер-Мартиросян в Механике грунтов на стр.125 в 2005 году  :)

[Fedor 1 630]

Когда мимо проходит поезд, каждый может наблюдать как прогибается земля когда по ней катится колесо. Не может успевать земля отдавать воду и снова ее набирать за секунды.  Вполне себе упругая деформация происходит  ... :) 

https://elima.ru/books/?id=1432

Изменено 30 января 2022 пользователем Fedor

[Fedor 1 630]

С грунтом интересный вопрос, надо ли учитывать атмосферное давление действующее на грунт при расчетах использующих закон Кулона. Нигде не видел ответа на него, а это все-таки атмосфера  то есть 1 кГ/кв.см :)  

[Chardash 307]

16 часов назад, Fedor сказал:

Чебышев учил, что настоящий механик не тот кто умеет писать уравнения, а тот кто умеет их решать. Технология расчета объемных деформаций одна и отработана для тепловых задач. Грунты находятся практически всегда  в сжатом состоянии из-за бытового давления. Поэтому логично изменения объема сводить к таким через подобие явлений. 

Читал здесь  http://www.pinega3.narod.ru/mg/mg.htm , в книгах Улицкого-Шашкиных-Тер-Мартиросяна-Парамонова и у других авторов о применимости той или иной модели. Кратко не вдаваясь в подробности, модели грунтов не могут предоставить конструктору той точности расчета, к которой он привык при расчете наземных конструкций и в совместных расчетах нужно уделять особое внимание выбору расчетной модели грунта (Шашкин проектирование в условиях Петер-а).

[Fedor 1 630]

Где-то читал, что ошибка в свойствах грунта в два раза, меняет напряжения в конструкции на 10 процентов. Все зависит от геологов, насколько точно они модуль Юнга дадут.  У грунтоведов свои заботы, надо же чем то заниматься, где-то новизну с актуальностью искать   :) 

https://www.geoslope.com/   вот хорошая программка для геотехнических расчетов. Там и описание было подробное 

Изменено 31 января 2022 пользователем Fedor

[Chardash 307]

29 минут назад, Fedor сказал:

Где-то читал, что ошибка в свойствах грунта в два раза, меняет напряжения в конструкции на 10 процентов. Все зависит от геологов, насколько точно они модуль Юнга дадут.  У грунтоведов свои заботы, надо же чем то заниматься, где-то новизну с актуальностью искать   :) 

https://www.geoslope.com/   вот хорошая программка для геотехнических расчетов. Там и описание было подробное 

Максималка 10 тр $ год . Некисло. 

Flow 15 тр)

 

Изменено 31 января 2022 пользователем Chardash

[AlexKaz 1 851]

30.01.2022 в 10:50, Chardash сказал:

1) изменение давления в поровой жидкости вызывает только объемную деформацию; 2) деформации среды равновесны и обратимы; 3) движение жидкости подчиняется закону Дарси

Отсюда http://journal.imgg.ru/web/full/f2017-4-3.pdf  , здесь автором используется Freefem++

Elmer наверное не прикрутить. Нет готового шаблона для грунтов, разве что писать связку уравнений по Хэлпу. А вот TFel-MFront + CalculiX с большой вероятностью да. Также что-то с грунтами и геоматериалами было в Code_Aster.

 

В грунтах ведь деформации небольшие, это не такие огромные величины как в экспериментах на растяжение у металлов. CalculiX отлично справится.

Вот для примера пара моих видео со спец моделями. Первое пример результатов, второе как собирать исходники. Программинг чаще всего надо допиливать под себя, но это не чрезвычайно сложно.

 

Изменено 31 января 2022 пользователем AlexKaz

[Fedor 1 630]

1 час назад, Chardash сказал:

Максималка 10 тр $ год . Некисло. 

Flow 15 тр)

 

Описание вроде бесплатное было. :)

[Chardash 307]

22 минуты назад, AlexKaz сказал:

CalculiX отлично справится.

видел канал, благодарю, тогда еще закинул в таски на просмотр) Как только появится время, посмотрю.

из бесплатных мне OpenSees нравится, tcl есть

https://en.wikipedia.org/wiki/OpenSees

Изменено 31 января 2022 пользователем Chardash

[Chardash 307]

6 часов назад, Fedor сказал:

Описание вроде бесплатное было. :)

@Fedor Вы уже писали про птичий хвост) Здесь так же получается. Может посмотрю когда-нибудь, спасибо)

Цитата

Получается как в ситуации когда профессор показал хвостик птицы студенту и просил назвать ее, студент забрал зачетку и стал уходить. Профессор спросил зачетку, тогда студент показал ему задницу, чтобы он по ней определил 

Тут не кафедральная мурзилка.

 

[Fedor 1 630]

В описании, насколько помню, прекрасно описаны все алгоритмы. Мне здорово помогло заниматься армированием грунта в сейсмозоне. Эта программа, по моему, пример как профессор может и пользу принести написав несложную программу. Правда я пользовался версией десятилетней давности, но не думаю что с тех пор сильно испортилась. Устойчивость откосов и все такое методом Бишопа ( круглоциллиндрических сечений ). Даже хотел макрос для ансиса по мотивам написать, да времени не хватило  :) 

[Fedor 1 630]

https://www.finesoftware.ru/kontekstnaya-spravka/geo5/ru/bishop-01/   Там тоже обычная модель прочности грунта по Кулону . Ну или можно Друкера-Прагера использовать. В общем двухпараметрическая модель прочности с це и фи . Ну и для деформативности  Е и коэф. Пуассона :) 

[Chardash 307]

Хорошие расчетчики очень нужны! Жилье в последнее время предлагают наши крупные застройщики. Мы в основном на промке специализируемся, жбк-шников среди нас пока немного!

Изменено 31 января 2022 пользователем Chardash