Расчет оболочки в Cw

[Сер.Ж 0]

Имеется сварная конструкция из труб (материал труб Сталь 20), смоделированная оболочками, к ней приложена нагрузка. Необходимо определить перемещения, возникающие от действия этой нагрузки. После серии линейных расчетов выяснилось, что в конструкции наблюдаются места, где напряжения существенно превосходят предел текучести материала, следовательно необходим расчет в нелинейной постановке. Характеристика материала задавалась как "нелинейный упругий", а диаграмма растяжения-сжатия состояла из 2-х линейных участков. Но возникла проблема, комп не смог посчитать такую модель (мучался около недели, но не одной итерации так и не посчитал) - вероятно все дело в большой размерности задачи - количество элементов 129137.

Внимание вопрос - КАК ВСЕ-ТАКИ ОЦЕНИТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОСТИ? (очень надо)

[Islander 2]

количество элементов 129137

Размерность не такая уж и большая, прямо скажем - небольшая размерность. Одна неделя расчета - это непозволительная роскошь.

ИМХО, у Вас очень-преочень большие пластические деформации в тех местах, где Вы получили существенно (во сколько раз, кстати?) превосходящие предел текучести упругие напряжения...

Хотелось бы глянуть на диаграмку билинейной кривой деформирования, а также узнать, что за нагрузка, к чему приложена, как крепили, в каких местах максимум.

[Сер.Ж 0]

В первом своем сообщении я немного погорячился на счет "существенно превосходят". Для материала Сталь 20 предел текучести = 250 МПа, а у меня лишь в некоторых местах порядка 300 МПа - это на достаточном удалении от места приложения нагрузки (около места прилажения нагрузки около 800 МПа) поэтому еще более непонятно по поводу продолжительности нелинейного расчета.

Пока выложу Диаграмму:

[URI-I-I 10]

Я бы подверг ревизии саму постановку вопроса: "как оценить перемещения, если превышен предел текучести в сварной металлоконструкции". Наверняка наибольшие напряжения получены в местах стыка труб, т. е. в сварных швах. Практически во всех отраслях промышленности сварные соединения считаются более слабым материалом, нежели основной металл. И допускаемые напряжения (либо расчетные сопротивления у строителей) для них меньше, чем для основного металла. Пластичность в сварных швах недопустима. Таким образом, необходимо изменять конструктив.

Другое дело, насколько корректен полученный результат? Например, озвученные напряжения отображались в узлах (Node values) или в элементах (Element values)? Трубы холоднотянутые или шовные.

Что касается продолжительности счета - нужно по умолчанию ставить быстрый решатель FFE Plus. И только если он сваливается, тогда решать прямым Direct sparse.

Навязывать не буду, но я решаю задачи с трубами объёмными элементами.

[Islander 2]

Пластичность в сварных швах недопустима

Это так

(около места прилажения нагрузки около 800 МПа)

На первый взгляд, получается, что именно здесь бешеная пластика. Задача просто рассыпается, не может сойтись. Как Вы задаете нагрузку, в узле или распределяете?

Задайте нагрузку поменьше (на выбор-в 2, 5, 10 раз меньше), посмотрите поведение модели (характер деформирования).

[Сер.Ж 0]

2: URI-I-I

Наверняка наибольшие напряжения получены в местах стыка труб, т. е. в сварных швах.

Наибольшие напряжения получаются, конечно, в местах стыка труб, но 300 МПа (узловое) на некотором расстоянии от стыка. Кстати, ваше мнение, где корректнее смотреть значение напряжений для узлов или для элементов, помоему, если сетка достаточно подробна и место вдали от закрепления и приложения нагрузки, то узловые и элементные значения достаточно близки.

2: asds

Задача просто рассыпается, не может сойтись.

Нагрузка в нелинейном расчете прикладывается не сразу, а по шагам. Так вот, не может досчитаться даже 1-ый шаг, где до пластичности еще далеко. Изменено 12 октября 2006 пользователем Сер.Ж

[URI-I-I 10]

Покажите всё-таки таинственное "место приложения нагрузки" в отображении полученного напряжённого состояния.

[Сер.Ж 0]

Пожалуйста:

(это 2 отдельных расчета для одной рамы и оба не считаются)

Изменено 12 октября 2006 пользователем Сер.Ж

[Islander 2]

Мне что-то в голову больше ничего не приходит... С одной стороны упругий расчет проходит, введение пластики приводит к неудаче.... С другой стороны, здорово смущают эти 800 МПа, в зоне приложения нагрузки... Потом неизвестно насколько физична полученая картина деформирования в условно-упругой постановке...

***

Покуда писал картинки появились! Уже прогресс...

[URI-I-I 10]

Сер.Ж, и это все места приложения нагрузок? Если да, то весь расчет можно квалифицировать как неуспешный в принципе. Потому что по фрагментам видно: конструкция идёт навстречу приложенным нагрузкам (розовые указатели протыкают модель). Чес-сказать, затрудняюсь придумать, как Вы сумели этого добиться.

PS. Придумал: отобразите сетку и проверьте, все ли элементы отмешились?

[Сер.Ж 0]

2: URI-I-I

Вы неправильно поняли картинку (почему-то приложенная сила отображается снизу оболочки). Направление деформаций совпадает с направлением приложенной нагрузки и элементы тоже все на сетку разбились. Вот картинка:

[Islander 2]

По верхнему рисунку четко видно (в местах стыка) - нефизичность полученных результатов (чем объяснить скачки напряжения? ). Может сетка разорвана...

[Сер.Ж 0]

По верхнему рисунку четко видно (в местах стыка) - нефизичность полученных результатов (чем объяснить скачки напряжения? ). Может сетка разорвана...

Дело в том, что контакт в местах сварки я задавал как "связанный". А область, в которой CW связывает КЭ 2-х труб определяется размером КЭ в ней, поэтому, места, где распределение напряжений имеет скочки - это места, где КЭ одной трубы уже могут перемещаться относительно приваренной к ней трубы. Другими словами, это похоже на заделку.

Надеюсь, я понятно излагаю?!

[Islander 2]

Т.е. в некоторых местах - разрывы по узлам.

[URI-I-I 10]

Сер.Ж

Более чем. За исключением того момента, что как только "КЭ одной трубы уже могут перемещаться относительно приваренной к ней трубы", то напряжения должны падать, а не расти. На самом деле, после прояснения момента про отображение указателей нагрузок, меня (в отличие от asds) не сильно смущает характер распределения напряжений (если это статика). И, если Сер.Ж уверен в своей модели и сетке, то можно констатировать: представленная тонкостенная стержневая конструкция в целом вполне воспринимает нагрузки. А вот места их приложения необходимо переработать.

PS. В CW-2007 появились балочные КЭ для расчета стержневых пространственных металлоконструкций.

[Сер.Ж 0]

2:URI-I-I

Скажите, а балки в CW-2007 позволяют проводить расчет в нелинейной постановке? Хотя в раме имеются достаточно короткие трубы, для которых в правомерности применения балок я сомневаюсь.

И все-таки хочется вернуться к моему первому вопросу: почему линейный расчет считается достаточно успешно, а нелинейный никак? и можно-ли не проводя нели. расчет оценить с известной погрешностью перемещения в раме с учетом нелинейности материала?

[Гость ISPA]

Хотя в раме имеются достаточно короткие трубы, для которых в правомерности применения балок я сомневаюсь.

Тогда возникает закономерный вопрос. Какие оболочки используются в расчете? Если оболочки тонкие, то достоверность полученных результатов нужно ставить под сомнение.

[URI-I-I 10]

Сер.Ж, я не пользую CW-2007 и не имею его документацию. Поэтому ничего не могу сказать.

Что касается "возвращения к первому вопросу"... Ну вот, например, сообщалось, что напряжения в местах приложения нагрузок составляют 800 МПа (правда, я их не нашел), а диаграмма задана до 420. И что прикажете программе делать? asds советовал уменьшить нагрузки в 5...10 раз и проверить ход расчета в принципе. Кроме того, выяснилось, что одна из нагрузок прилагается на сегмент трубы. Если это Normal Force, я бы подверился в документации, как CW переваривает момент, если площадка не плоская.

Кроме того, напоминаю своё мнение: считаю малопродуктивным выяснять перемещения при пластике в сварной металлоконструкции. Измените конструктивно места восприятия нагрузок и считайте статику. Это методологически правильно и логически верно. Не так ли?

[Гость ISPA]

Измените конструктивно места восприятия нагрузок и считайте статику.

Так расчет и проводится в статической постановке. Вопрос поставлен правильно. Почему с учетом пластических деформаций расчет идет так долго и программа не дает подсказок пользователю?

[Гость ISPA]

Что касается продолжительности счета - нужно по умолчанию ставить быстрый решатель FFE Plus. И только если он сваливается, тогда решать прямым Direct sparse.

С опозданием, но прокомментирую. Видимо очень быстрый решатель если сваливается. Скорость решения пластической задачи неправильно мерить скоростью линейных решателей. Для данной задачи самым быстрым будет метод Ильюшина. При одинаковой точности решения.