Расчет гофрированной мембраны на собственные частоты

[qeswer 4]

Всем доброго времени. Определяю собственные частоты для гофрированной мембраны. Моделирую с помощью Shell элементов и пяту с объемными элементами, кроме того пробовал и полностью с объемными. Результат получается, но моды получаются не физичными, можете посоветовать как можно устранить данную проблему. Также когда рассчитываю мембрану с пластиной, происходит внедрение тел в друг друга. хоть контакты и заданы. Как можно решить это?

[Bonus 70]

Посмотрите отношение толщин к размерам, общему размеру и размеру элементу. Поиграйтесь с масштабом отображения перемещений, они все равно не физичны.

Учтите что моменты с оболочки могут не переходить на солиды на краю сочленения (зависит от того как моделировали).

Ну и собственно пройтись по постановке всей задачи, х.з. где там еще можно накосячить, но вариантов много.

[ДОБРЯК 606]

1 час назад, Bonus сказал:

Учтите что моменты с оболочки могут не переходить на солиды на краю сочленения

Моменты с оболочки не перейдут) в любом узле оболочки, а не только на краю.

[AlexKaz 1 825]

5 часов назад, qeswer сказал:

Также когда рассчитываю мембрану с пластиной, происходит внедрение тел в друг друга. хоть контакты и заданы.

Заменить контакт на bounded. Тела слить в один part в DesignModeler чтобы получить сшитую сетку без контактов.

5 часов назад, qeswer сказал:

моды получаются не физичными

Уменьшить коэффициент масштаба на панели управления с 1.0 до 1e-2, например.

[qeswer 4]

1 час назад, AlexKaz сказал:

Уменьшить коэффициент масштаба на панели управления с 1.0 до 1e-2, например.

Разве правильно так делать?

 

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Моменты с оболочки не перейдут) в любом узле оболочки, а не только на краю.

Даже если с солидом делаю и контакт bounded, все равно результат схожий.

[Bonus 70]

11 минут назад, qeswer сказал:

Разве правильно так делать?

Пока отлаживаете задачу, можно делать все, для того что бы понять суть проблемы.

[Jesse 961]

8 часов назад, qeswer сказал:

Результат получается, но моды получаются не физичными

само собой моды не физичные)) модальник не учитывает изменение жёсткости в формах колебаний, которые он выводит. Т.е. предполагается, что жёсткость и масса не меняются или меняются очень слабо.  А в реальности для очень тонких пластин и мембран с прогибом изгибная жёсткость растёт..
Короче говоря, у вас разные частоты будут на разных амплитудах колебаний как бы.
Для чего вам вообще частоты нужны? Чего вы хотите добиться этим расчётом? В последующем гармоническом анализе будет использоваться или что?

[qeswer 4]

5 минут назад, Jesse сказал:

само собой моды не физичные)) модальник не учитывает изменение жёсткости в формах колебаний, которые он выводит. Т.е. предполагается, что жёсткость и масса не меняются или меняются очень слабо.  А в реальности для очень тонких пластин и мембран с прогибом изгибная жёсткость растёт..
Короче говоря, у вас разные частоты будут на разных амплитудах колебаний как бы.
Для чего вам вообще частоты нужны? Чего вы хотите добиться этим расчётом? В последующем гармоническом анализе будет использоваться или что?

вообще это пока часть всей конструкции, нужно понять работоспособна ли конструкция в диапазоне определенных частот. А в последующем следует построить АЧХ.

[ДОБРЯК 606]

41 минуту назад, Jesse сказал:

А в реальности для очень тонких пластин и мембран с прогибом изгибная жёсткость растёт..

Смелое утверждение. Чем больше изгибается удочка, тем "больше" изгибная жесткость... :=) 

Борман решал задачу для гибкой линейки. Можете найти на просторах форума.

[qeswer 4]

Только что, ДОБРЯК сказал:

Чем больше изгибается удочка, тем "больше" изгибная жесткость... :=)

Да. этим и характерна гофрированная мембрана, то, что и прогиб у него не линейно растет. Опять же у Андреева "упругие элементы приборов", есть расчеты

[ДОБРЯК 606]

28 минут назад, qeswer сказал:

Да. этим и характерна гофрированная мембрана, то, что и прогиб у него не линейно растет.

Если бы жесткость тонких оболочек всегда увеличивалась от прогиба (чем больше прогиб, тем больше изгибная жесткость), то никто бы не считал потерю устойчивости тонкостенных конструкций...

[Bonus 70]

1 час назад, Jesse сказал:

само собой моды не физичные)) модальник не учитывает изменение жёсткости в формах колебаний, которые он выводит. Т.е. предполагается, что жёсткость и масса не меняются или меняются очень слабо.  А в реальности для очень тонких пластин и мембран с прогибом изгибная жёсткость растёт..
Короче говоря, у вас разные частоты будут на разных амплитудах колебаний как бы.
Для чего вам вообще частоты нужны? Чего вы хотите добиться этим расчётом? В последующем гармоническом анализе будет использоваться или что?

Не очень слабо, а вообще не меняется это чисто линейная задача, все контакты либо бондед либо их нет.

Для того, что бы у реальной конструкции поменялась жесткость, она должна заметно деформироваться в пределах небольших перемещений, там ничего такого не будет.

 

Масштаб перемещений надо уменьшить, что бы увидить форму колебаний в читаемом виде, что бы понять косяки если есть.

Сверхтонкие мембраны могут криво считаться, попробуйте увеличить толщину просто для теста, проверить что хоть как то считается, на предмет других косяков, например проблемы с закреплением и/или на предмет корявости модели, например допущены разрывы в сетке.

Сначала отлаживайте без нелинейных контактов в линейной постановке, потом пробуйте нелинейные контакты.

[AlexKaz 1 825]

3 часа назад, qeswer сказал:

Разве правильно так делать?

Амплитуда колебаний в модальном анализе не имеет значения, важна форма и частота.

[Jesse 961]

2 часа назад, qeswer сказал:

вообще это пока часть всей конструкции, нужно понять работоспособна ли конструкция в диапазоне определенных частот. А в последующем следует построить АЧХ.

Имхо тогда только нелинейный расчёт. Точнее сделать модальник на основе пересчитанной матрицы жесткости и масс в нужной точке. И затем уже гармонику. Наверно так будет правильно. Погуглите заодно Linear Perturbation

59 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Если бы жесткость тонких оболочек всегда увеличивалась от прогиба (чем больше прогиб, тем больше изгибная жесткость), то никто бы не считал потерю устойчивости тонкостенных конструкций...

Ее и не считают (в обычном линейном баклинге)

57 минут назад, Bonus сказал:

Сверхтонкие мембраны могут криво считаться

По опыту ьаклинга могу сказать, что там частоты очень близкие должны получаться. И формы странноватые

[ДОБРЯК 606]

17 минут назад, Jesse сказал:

Ее и не считают (в обычном линейном баклинге)

Точки бифуркации это силы (и формы) потери устойчивости конструкции. То что вы называете линейным) баклингом - это начальная потеря устойчивости. 

Поэтому и считают начальную потерю устойчивости, чтобы понять при каких силах изгибная жесткость = 0.

Изгибная жесткость при изгибе оболочек уменьшается, а вы пишите что увеличивается...

 

[Bonus 70]

16 часов назад, Jesse сказал:

По опыту ьаклинга могу сказать, что там частоты очень близкие должны получаться. И формы странноватые

Дело в другом, то что нарисовано это не мембрана, а сверхтонкая пластина, т.е. изгибная жесткость у нее есть. При стремлении изгибной жесткости к 0, система становится неуравновешенной по моменту. И не очень хорошо для расчета когда изгибная жесткость заложена в формулировку элемента, но она намного меньше чем другие компоненты жесткости.

[статист 609]

@qeswer, чтобы не гадать посмотрите какие у вас будут прогибы в обычной статической задаче при приложенной силе тяжести. Будут ли они нефизичными.

Еще сравните с тем, что получается у  Андреева.

Изначально в линейной постановке в мембране не учитываются мембранные напряжения, а изгибные малы. Посмотрите так ли это у вас, выключив и включив кнопку большие перемещения.

Если разница между этими двумя расчетами у вас существенна, поздравляю, скорее всего вам нужно делать нелинейный расчёт, особенно если вибрация у вас суммарно несколько g.
 

 

 

[ДОБРЯК 606]

13 часов назад, статист сказал:

Изначально в линейной постановке в мембране не учитываются мембранные напряжения, а изгибные малы.

В данной задаче в линейной постановке в мембране учитываются мембранные напряжения. Это гофрированная мембрана. 

06.07.2023 в 07:50, qeswer сказал:

Результат получается, но моды получаются не физичными, можете посоветовать как можно устранить данную проблему.

Собственные формы определяются с точностью до постоянного множителя. Величина перемещений не имеет физического смысла. Поэтому вам сразу сказали, что нужно изменить коэффициент отображения перемещений. 

Уменьшите его раз в 10 или 100 и вы увидите реальную форму.

А иначе вам так и будут рассказывать почему нельзя правильно определить собственные формы для этой задачи...:=)

[статист 609]

@qeswer А можете скинуть модельку? Лучше в step.

[qeswer 4]

 

08.07.2023 в 13:08, статист сказал:

@qeswer А можете скинуть модельку? Лучше в step.

геометрия