Как вывести моменты в конструкции?

[de1ay 2]

Добрый день.

Имеется подобная конструкция (см. скриншот). Черными кружочками показаны шарниры, черными линиями - стержни.

Конструкция находится в движении, к ней приложен внешний момент М. Необходимо определить углы, ускорения и внутренние моменты в конструкции (если конкретно, то в шарнирах).

Решаю задачу в модуле Rigid Dynamics. Соединения между стержнями (шарниры) задаю как Joint. 

С углами и ускорениями проблем никаких нет. Рассчитываю и вывожу их в шарнирах, точность высокая. Почему-то возникла проблема с определением моментов - не понимаю, как вывести/отобразить/получить значения моментов в шарнирах? Может для этих целей нужно использовать какой-нибудь другой модуль?

Прошу знающих людей откликнуться)

[soklakov 1 485]

9 минут назад, de1ay сказал:

Почему-то возникла проблема с определением моментов - не понимаю, как вывести/отобразить/получить значения моментов в шарнирах?

пробовали Joint на Solution перетащить?

Ну или Moment Reaction создать, а в настройках указать Joint.

10 минут назад, de1ay сказал:

Конструкция находится в движении

не конструкция, а механизм.

[de1ay 2]

05.07.2022 в 01:58, soklakov сказал:

пробовали Joint на Solution перетащить?

пробовал.

05.07.2022 в 01:58, soklakov сказал:

не конструкция, а механизм.

прошу прощения.

 

Тут подсказали, что в шарнирах и не должно быть моментов (трение и прочее сопротивление в задаче не учитывается), так что, возможно, дело в этом

[AlexArt 281]

1 час назад, de1ay сказал:

Тут подсказали, что в шарнирах и не должно быть моментов (трение и прочее сопротивление в задаче не учитывается), так что, возможно, дело в этом

Не работал в этом модуле, но возможно: не указано вывод узлоаых решений. Проверьте в прилегающем узле стрежня. 

[Bonus 70]

В этом модуле не работал. Но Rigid Dynamics может быть двух видов первый построен на базе кинематического решателя, например MSC ADAMS. ANSYS имел интерфейс для него, вырос ли он до отдельного модуля как с Дайной я не знаю. Второй основан на привычных нам неявных решателях структурного анализа, путем решения в транзиент постановке и с использованием MPC184 элементов. Это нам хорошо знакомые joints. Транзиент анализ дабавит дАламберовы силы (силы инерции) + NLGEOM,ON а joints добавит шарниры. Несмотря на то, что неявный анализ за уши притянут к большим перемещениям, деформациям и поворотам, основные элементы ANSYS уже заточены под это. Потенциал этого подхода впечатляющий. Т.е. динамические задачи можно также решать в транзиент решателе. Учитывая то, что и его немного подчистили, сейчас куда проще задавать начальные динамические условия, не так как раньше через фиктивный шаг, для разгона. Так вот, то что вам нужно должно быть или не быть в элементе MPC184 если я прав. Смотрите что он дает на вывод, по идее можно прикинуть в интерфейсе через вывод user defined result как SMISC если это не прописано в явном виде в воркшиит. Также, посмотрите что там является природой ваших моментов сила трения или ограничение степени свободы. MPC184  это достаточно крутой, по возможностям элемент и немного нестандартный к пониманию.

З,Ы,

Однако, надо уточнить. Я сейчас посмотрел в сети презенташку. Пишут, что там свой явный решатель и не зависит от неявного решателья. Тогда это другие элементы. Ищите тогда описание. Но сначала посмотрите, что можно вытащить через воркшиит. Можно посмотреть что пишут в командном файле, на запуск решателя.

Изменено 7 июля 2022 пользователем Bonus

[Tema32 3]

А у вас в шарнирах задано какое-то сопротивление? Если нет, то я не могу понять откуда взяться моментам?

[LazyBitch 275]

22 минуты назад, Tema32 сказал:

Если нет, то я не могу понять откуда взяться моментам?

речь не про изгибающий момент, а про момент импульса

[Bonus 70]

54 минуты назад, LazyBitch сказал:

речь не про изгибающий момент, а про момент импульса

Как вы собираетесь поймать момент импульса в шарнире? Если взять сферический шарнир без трения в нем не будет никаких моментов вообще. Момент импульса это характеристика тела, посчитанная относительно определенной точки, радиус вектор на импульс (масса на скорость) и проинтегрированный по всему телу (элементам). Так же как и суммарная реакция для моментов в structural считается относительно определенной точки. Что касается шарнира и нагрузок в нем, то они вытаскиваются или из элемента (если такое в нем предусмотрено) или из узла как реакции.

--

момент в шарнире возникнет от ограничений DOF введенных в него или от трения в нем.

Изменено 7 июля 2022 пользователем Bonus

[LazyBitch 275]

8 минут назад, Bonus сказал:

Как вы собираетесь поймать момент импульса в шарнире?

Никак, я невнимательно прочитало первое сообщение темы и неправильно поняла автора.

10 минут назад, Bonus сказал:

момент в шарнире возникнет от ограничений DOF введенных в него или от трения в нем.

Я вообще запуталась. Шарнир - это абстрактная точка без размеров. Откуда в шарнире момент? Момент ведь появляется в концевых сечениях соединяемых шарниром балок.

[Bonus 70]

14 минут назад, LazyBitch сказал:

Никак, я невнимательно прочитало первое сообщение темы и неправильно поняла автора.

Я вообще запуталась. Шарнир - это абстрактная точка без размеров. Откуда в шарнире момент? Момент ведь появляется в концевых сечениях соединяемых шарниром балок.

MPC184 это двухузловой элемент, который определяет взаимоотношение степеней совободы этих двух узлов, на основании метода множителей Лагранжа. В нем предусмотрены механизмы блокирования степеней свободы и задание других параметров вплоть до траектории движения. А также, есть инструменты вывода из него, по нагрузкам в т.ч. так же как и для балочного элемента. Усилие взятое из балки, не всегда одно и то же, что можно посчитать в узле как реакция, например для крутящего момента это точно, также как и система координат для вычисления разная.

Очень частая ошибка, когда joint сравнивают с bonded contact, это грубая ошибка, даже для полной фиксации. Так как работают они в принципе по разному.

---

Обычно MPC184 располагается там где центр вращения, и два узла совпадают или близко к тому.

Изменено 7 июля 2022 пользователем Bonus

[ДОБРЯК 615]

3 часа назад, Bonus сказал:

Второй основан на привычных нам неявных решателях

В неявных решателях механизмы не решаются.

[Bonus 70]

33 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

В неявных решателях механизмы не решаются.

Да? И от чего же?

[ДОБРЯК 615]

1 час назад, Bonus сказал:

MPC184 это двухузловой элемент, который определяет взаимоотношение степеней совободы этих двух узлов, на основании метода множителей Лагранжа.

В данной задаче записывают уравнения  direct elimination method. И получают шарнир. 

Цитата

The kinematic constraints are imposed using one of the following two methods:

• The direct elimination method, wherein the kinematic constraints are imposed by internally generated constraint equations. The degrees of freedom of a dependent node in the equations are eliminated in favor of an independent node.

  • The dependent degrees of freedom are eliminated. Therefore, the constraint forces and moments are not available from the element output table (ETABLE) for output purposes. However, the global constraint reaction forces are available at independent nodes in the results file, Jobname.rst (PRRSOL command, etc.).

  • The direct elimination method should be used whenever it is available since the degrees of freedom at the dependent nodes are eliminated, thereby reducing the problem size and solution time.

• The Lagrange multiplier method, wherein the kinematic constraints are imposed using Lagrange multipliers. In this case, all the participating degrees of freedom are retained.

  • The Lagrange multiplier method should be used when the direct elimination method is not available or not suitable for the analysis purposes.

  • In this method, the constraint forces and moments are available from the element output table (ETABLE).

  • The disadvantage of the Lagrange multiplier method is that the Lagrange multipliers are additional solution variables and, hence, the problem size and solution time become larger when compared with the direct elimination method.

 

[Bonus 70]

10 минут назад, ДОБРЯК сказал:

В данной задаче записывают уравнения  direct elimination method. И получают шарнир. 

 

Я не знаю как записывают уравнения в конкретной задаче и в модуле, так как его у меня нет. Но текст то Вы взяли из описания MPC184, а именно это я и говорил, начать чтение с описания этого элемента.

 

---

директ метод это по сути уравнения связей, что более узко по сравнению с методом Лагранжа, последний куда полезнее для кинематики. И именно с его появлением стали говорить о кинематике в ANSYS.

Изменено 7 июля 2022 пользователем Bonus

[AlexKaz 1 851]

2 часа назад, Bonus сказал:

Если взять сферический шарнир без трения в нем не будет никаких моментов вообще.

Вообще то summaM = Minertia + Mfriction + Mexternal =0

Формулу (дифур) для произвольного момента сами найдёте?

[Bonus 70]

1 минуту назад, AlexKaz сказал:

Вообще то summaM = Minertia + Mfriction + Mexternal =0

Minertia - для шарнира, как вы определите эту компоненту, в отличии от тела.

[AlexKaz 1 851]

1 час назад, Bonus сказал:

Minertia - для шарнира, как вы определите эту компоненту, в отличии от тела.

С чего Вы решили что ищут инерцию механизма? Теормех вроде все могут качнуть

Вообще говоря, это вопрос к топикстартеру чего он не с ТМ начал, а с поиска волшебной кнопки.

[Bonus 70]

52 минуты назад, AlexKaz сказал:

С чего Вы решили что ищут инерцию механизма? Теормех вроде все могут качнуть

Вообще говоря, это вопрос к топикстартеру чего он не с ТМ начал, а с поиска волшебной кнопки.

Я имел ввиду, что шарниру какая разница какой момент тело передаст на него, т.е. как тело его соберет? Инерция это или внешняя нагрузка. Если DOF свободен, так он и не воспримет ни то не другое, а если зафиксирован, то воспримет и то и другое и передаст на другое тело. Другое дело сила трения в самом шарнире, которая лимитирована и собственно момент. Поэтому и писал, что либо DOF зафиксирован, либо трение. Если трения нет и сферический шарнир, то куда уйдет инерция? В ускорение самого тела, либо во внешние силы (исключая самого шарнира).

[Кварк 135]

2 часа назад, AlexKaz сказал:

Вообще то summaM = Minertia + Mfriction + Mexternal =0

Формулу (дифур) для произвольного момента сами найдёте?

Ничего не могу понять. Трением пренебрегли. Инерции нет по определению. Возможности реагировать на внешние моменты тоже нет по определению шарнира. 

Какие диффуры тут составлять? 

 

 

 

А стержни в задаче имеют массу? Что-то ни слова про это. 

05.07.2022 в 03:47, de1ay сказал:

Добрый день.

Имеется подобная конструкция (см. скриншот). Черными кружочками показаны шарниры, черными линиями - стержни.

Конструкция находится в движении, к ней приложен внешний момент М. Необходимо определить углы, ускорения и внутренние моменты в конструкции (если конкретно, то в шарнирах).

Решаю задачу в модуле Rigid Dynamics. Соединения между стержнями (шарниры) задаю как Joint. 

С углами и ускорениями проблем никаких нет. Рассчитываю и вывожу их в шарнирах, точность высокая. Почему-то возникла проблема с определением моментов - не понимаю, как вывести/отобразить/получить значения моментов в шарнирах? Может для этих целей нужно использовать какой-нибудь другой модуль?

Прошу знающих людей откликнуться)

Может быть имеется ввиду внутренний момент в стержне, в непосредственной близости к шарниру? 

Изменено 7 июля 2022 пользователем Кварк

[AlexKaz 1 851]

1 час назад, Bonus сказал:

Если трения нет и сферический шарнир, то куда уйдет инерция?

Вы можете сами заглянуть в ТМ и найти как переносится момент. Это раз. Второе - а куда Вы силы дели в соседнем шарнире, например? Третье - выпишите из ТМ дифференц. у-е движение для произольного тела через моменты и как моменты получаются.

Если Вы на это не ответите, топикстартер подавно этого не увидит. Нет такой красной кнопки.

1 час назад, Кварк сказал:

А стержни в задаче имеют массу? Что-то ни слова про это.

Если нигде нет массы - откуда взялись силы и ускорения в расчёте?

А имея силу можно найти что?

А зная массу и форму/геометрию можно найти что?

А зная предыдущий пункт и ускорение можно найти что? =) Дальше сами =)

Изменено 7 июля 2022 пользователем AlexKaz