Mass scaling при расчете SPH

[rasta89 113]

Всем привет.

Опытные дайняне, подскажите пожалуйста. Нужен совет.

При расчете, например резания, когда обьект резания представлен частицами SPH и необходимо оценить состояние режущего инструмента, приходится увеличивать время расчета, например до 1 сек. Это связано с тем, что при расчете например 0,0001 сек инструмент испытывает сильное напряжение из-за большой скорости движения. Но если при расчете на 0,0001 сек можно было обойтись без массового масштабирования, то на 1 сек уже приходится его применять, иначе время расчета тысячи часов. Итак можно/нужно использовать масштабирование. Но тут опять проблема, чтобы значительно снизить время расчета приходится брать число-коэффициент поменьше, что приводит к увеличению массы на миллионы, после чего частицы реагируют уже неадекватно, просто рассыпаются в стороны. Если следовать правилам, чтобы увеличение массы не превышало 5%, тогда и время расчета не значительно снижается. Замкнутый круг. Как быть? Как сократить время расчета? Можно еще немного уменьшить тайм степ скейл, но это не сильно помогает.

[rasta89 113]

5 часов назад, AlexKaz сказал:

Сверху сверла можно сделать "нашлёпку" (например, выдавливанием вверху граней элементов торца в солиды, или копированием граней торца в оболочки, далее сшив общие узлы) из абс.жёсткого материала.

Блин, точно))

[rasta89 113]

@AlexKaz  В общем сделал. Все крутится все подается и проходит сквозь плашку. Тело сверла деформируемое, частицы СПГ. Плотность и того и того не увеличена. Время счета 40 часов. Посчитал без дампинга. Интересует Ваше экспертное мнение.

Сверло MAT_ELASTIC, характеристики карбида вольфрама. Напряжение на кольце снизились, пор сравнению с тем, что  было когда сверло было ригидом, при ригиде 223МПА, теперь 86 МПа. А на сверле напряжения очень велики, сверло при прохождении плашки напряжение дошло до 6ГПа, причем после прохождения не снижается, макс отметки в месте куда приложено вращение и подача:

https://ibb.co/FqpvVkY

кольцо:

https://ibb.co/sghhGMz

 

Такое напряжение слишком велико. Карбид вольфрама кусок бетона проглотит и не заметит. Ладно. И тогда я добавил дампинг, сначала 10, потом 100. Полностью не прорешивал из-за протяженности по времени, взял только по первому проникновению. Тут мы видим такую картину, что напряжение по мере увеличения коэф дампинга падает в два раза, а напряжение на кольце почти одинаковое:

 

дампинг 10

https://ibb.co/RNpVGFk
https://ibb.co/NxjkyG4

 

дампинг 100

https://ibb.co/pLYTx9t
https://ibb.co/YL82Vvy

 

В итоге

без дампинга на этой отметке напряжение 3,4 ГПа

при дампинге 10 напряжение 1,6 ГПа

при дампинге 100 напряжение 700 МПа.

 

Когда остановиться с дампингом? Я не понимаю этот показатель, посоветуйте как понять когда его достаточно. Надеюсь речь не пойдет про физ испытания, может быть есть где-то в сети подобные испытания карбида вольфрама, но про такой показатель нигде нет информации.

Оставил пока до конца считать с дампингом 100, интересно посмотреть что будет в итоге.

 

[soklakov 1 475]

59 минут назад, rasta89 сказал:

Я не понимаю этот показатель, посоветуйте как понять когда его достаточно.

вам его нельзя, по идее.

это демпфирование, высасывание из системы энергии вникуда.

чем больше - чем ближе к статике.

[rasta89 113]

9 часов назад, soklakov сказал:

вам его нельзя, по идее.

это демпфирование, высасывание из системы энергии вникуда.

чем больше - чем ближе к статике.

Да и выкидывание энергии на помойку тоже не помогло.

По итогу расчета с дампингом 100, когда сверло ушло далеко за плашку, напряжения только росли и достигли 10ГПа. Пик все там же на краю сверла, даже можно сказать на его грани, где цепляется подача и вращение.

Блин, и как с этим бороться.

Изменено 13 октября 2023 пользователем rasta89

[AlexKaz 1 822]

Константа демфрирования привязана к системе единиц, получить её размерность можно просто подставив все размерности величин задачи в уравнение движения

m*ddx/dt2+c*dx/dt+k*x=0 или =f

k можно занулить.

Изменено 13 октября 2023 пользователем AlexKaz

[ДОБРЯК 603]

9 часов назад, soklakov сказал:

вам его нельзя, по идее.

это демпфирование, высасывание из системы энергии вникуда.

чем больше - чем ближе к статике.

В статике работа внешних сил = энергии деформации. А у вас энергия уходит в никуда.

Какая же это статика... :=)

[rasta89 113]

5 часов назад, AlexKaz сказал:

Константа демфрирования привязана к системе единиц, получить её размерность можно просто подставив все размерности величин задачи в уравнение движения

m*ddx/dt2+c*dx/dt+k*x=0 или =f

k можно занулить.

Ну вообще, понятно что дело скорее всего в энергии, она чтоли начинает возникать при взаимодействии и продолжает после.

 

Решил я перейти в неявный решатель. Добавил карты имплисита. Авто, дайнамикс, генерал, солюшн и солвер.

 

Так вообще пошла какая-то дичь с плотностью и расчет отваливается на ошибке с негтив денсити.

Изменено 13 октября 2023 пользователем rasta89

[soklakov 1 475]

9 часов назад, ДОБРЯК сказал:

В статике работа внешних сил = энергии деформации. А у вас энергия уходит в никуда.

Какая же это статика... :=)

Хороший вопрос, давайте подумаем.

Уравнение помните?

Мх"+сх'+кх=ф

Если с закритическое, то система вместо колебаний плавно идет в положение равновесия. А положение равновесия - результат статического решения.

Может быть стоит уточнить "энергия колебаний". Так лучше?

[rasta89 113]

@soklakov @AlexKaz

В общем проблему запредельно больших напряжений я решил, сменив материал сверла с эластик на пластик кинематик, добавив ему пластики (текучесть и упрочнение). Теперь напряжения 450-500 МПа.

Но проблема с ростом напряжения при прохождении сверла через спг плашку осталась. Напомню, сверло проходит через плашку из песчаника и потом по ходу времни решения и движении сверла дальше напряжения на нем растут.

Энергия:

https://ibb.co/n30wPM2
https://ibb.co/Hz2vj9y

 

напряжения:

https://ibb.co/f0467wG
https://ibb.co/Xs9bR5Y
https://ibb.co/hKFvvdb

несколько элементов постоянно растут.

Дампинг глобал пробовал, не помогает.

[soklakov 1 475]

20 часов назад, rasta89 сказал:

В общем проблему запредельно больших напряжений я решил, сменив материал сверла с эластик на пластик кинематик, добавив ему пластики (текучесть и упрочнение). Теперь напряжения 450-500 МПа.

разрешите поржать с того, что вы пытались сверлить линейный материал

[rasta89 113]

34 минуты назад, soklakov сказал:

разрешите поржать с того, что вы пытались сверлить линейный материал

Не совсем так, сверлил я нелинейный материал, сверло сначала было ригид. А потом зачем-то перешёл на линененое сверло)) разрешаюс))

[soklakov 1 475]

8 минут назад, rasta89 сказал:

А потом зачем-то перешёл на линененое сверло)

легче стать не должно было)))

[rasta89 113]

22 минуты назад, soklakov сказал:

легче стать не должно было)))

И не стало. Напряжения 10ГПа))

 

Ща все норм.

Ну, в общем этот рост составляет примерно 5%, не более 10. Его никак не искоренить. Думаю принять его как погрешность.

 

[rasta89 113]

А вот и вариант на SPHах:

https://ibb.co/6m0Qn2b