Simulation неверно считает устойчивость тонкостенной сферы?

[ber2004 23]

Здравствуйте, коллеги! Столкнулся с забавным расхождением результатов аналитического расчета устойчивости сферы под внешним давлением и расчета в Simulation.

Формула простая :

  

где h - толщина сферической оболочки, а R - средний радиус.

Так вот. Для оболочки с внутр.радиусом R1=100 мм, стенкой h=2 мм ( => R=101), E=2e11, Пуассон=0.3 получаю крит. давление 94.9 МПа,  а в SW Simulation - 57.4 МПа...

Да, я знаю, что Buckling игнорирует прочность, поэтому пригоден только для тонкостенных деталей как и чистый "Эйлер", но! Это же вполне тонкостенная сфера? Вот сжатый стержень с аналитическим расчётом "по Эйлеру" у меня для тонких стержней совпадает очень хорошо (при диаметре стержня < 0.1 от длины), а сфера почему-то нет.

Проверял для толщин 2...20 мм, материал сталь и алюминий. Условия закрепления разные, вплоть до отсутствия закрепления (только мягкие пружины). Сетку самую разную (в 2022 три вида) и в три ряда и редкую, якобиан по 4, 16 и 29, и проч.

Во всех случаях стабильно имею результат в SW = 0.55±0.05 от результата аналитического. Разница почти в два раза. В SW2015 и 2022 идентично. ПОЧЕМУ? Есть идеи? Можете на своих системах проверить?

И до кучи второй вопрос. Эпюры подозрительные. Мне помнится, что раньше при потере устойчивости я получал (ещё в Cosmos) одну большую вмятину, а тут гармошка какая-то, и наружу выпучивает больше, чем внутрь, при внешнем-то давлении. Тоже странно. 

[ДОБРЯК 606]

6 минут назад, soklakov сказал:

насколько я понял, вы изгиб оболочки считаете малым количество тетраэдров по толщине. тут все просто и понятно. скучно. проверяйте. это все равно надо самому узнавать, на слово лучше не верить.

Вы похоже не читаете сообщения на форуме.:=) Напишу третий раз.

Одну и ту же модель ТС считает в СВ я считаю в ИСПА. У ТСа считает неправильно у меня правильно.

Причем тут количество тетраэдров по толщине. Это не вопрос отвечать не нужно. :=)

[soklakov 1 476]

2 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Одну и ту же модель ТС считает в СВ я считаю в ИСПА. У ТСа считает неправильно у меня правильно.

тетрами первого порядка?

3 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Это не вопрос отвечать не нужно. :=)

а на мой нужно. с другой стороны, если речь про тетры первого порядка и вы все еще не поняли, о чем речь, и почему нет смысла сравнивать два расчета на первых тетрах... подумайте об этом завтра.

[ДОБРЯК 606]

11 минут назад, soklakov сказал:

тетрами первого порядка?

Вы не понимаете, что пишет ТС? Тетрами любого порядка СВ начальную потерю устойчивости сферы считает неправильно.

Сравнивали 10-ти узловые тетраэдры, одну и ту же модель.  Статика в СВ считается правильно, собственные формы и частоты считаются правильно, начальная потеря устойчивости неправильно. 

@soklakov только вы не понимаете, что обсуждается в теме. И даете мудрые советы про количество тетраэдров по толщине сферы. :=)

[ber2004 23]

16.09.2023 в 21:58, ber2004 сказал:

Проверял ... Условия закрепления разные, вплоть до отсутствия закрепления (только мягкие пружины). Сетку самую разную (в 2022 три вида) и в три ряда и редкую, якобиан по 4, 16 и 29, и проч.

 

Дтя тестовой модели все эти вариации у меня близки по результатам. Даже 4-х узловые дают одно волнистое пятно как на арбузе, а не покрывают всю поверхность.

Цилиндры только начал, там статистики ещё нет

[Jesse 961]

14 часов назад, Orchestra2603 сказал:

Если вы хотите свериться с аналитикой по сфере, то можете перейти в сферические координаты (в СВ же можно?) и закрепить по всем узлам все перемещния кроме радиального. В той формуле при ее выводе тоже предполагается, что  (т.е. перемещения в окружном и меридианальном направлении равны нулю)

а разве нужно крепить так?

 

2 часа назад, Orchestra2603 сказал:

10 часов назад, ber2004 сказал:

Не вижу я тут ни сферических координат, ни управления узлами (((

@Jesse: неужели, правда, все так плохо? Вроде же стандартная штука

ну сферические координаты то есть..

Вопрос о правомерности использования здесь..)) 

Тем не менее попробовал посчитать.
Оболочки:

Первая форма начинается с 1.65 коэфф. Дальше - больше.

 

Попробовал ещё тетрами.
Считал 1/8 часть, ибо 2 слоя тетров итак выходит ~1 лям ст. своб. 

Целиком сферу вы меня считать не заставите, я не извращенец)))
В общем, приложил давление по аналитике 96,9 МПа, скользящую заделку по трём граням (условия симметрии), ну и 2 перемещения (радиальные оставил) ограничил в сферической СК.

Коэффы начинаются с 0,86. Формы все некрасивые и несимметричные. 

Вот 9-я форма с близким  к единице коэффом. 

 

Не знаю короче... большие сомнения у меня что надо в сферической СК чего-то ограничивать. Без этих ограничений всё неплохо получается (см. на первой странице). :)

 

[ber2004 23]

1 час назад, ber2004 сказал:

С тонкостенным цилиндром:Е=200е9, пуасс=0.3, Dвнут=100, Lвнут=200

Стенка S=3. Идеальн.форма.

Аналитика: Ркр=40.3 МПа, SW: Ркр=39.14 МПа. Тоже разница заметная

[soklakov 1 476]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Вы не понимаете, что пишет ТС? Тетрами любого порядка СВ начальную потерю устойчивости сферы считает неправильно.

не то чтобы не понимаю. не читаю. о чем сообщая периодически. но иногда не напоминаю.

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

Сравнивали 10-ти узловые тетраэдры, одну и ту же модель.  Статика в СВ считается правильно, собственные формы и частоты считаются правильно, начальная потеря устойчивости неправильно. 

у Джесси вроде правильно. что вы с этим делаете там в своей голове? игнорируете?

о чем тогда с вами разговаривать?

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

только вы не понимаете, что обсуждается в теме. И даете мудрые советы про количество тетраэдров по толщине сферы. :=)

я бы даже вам поверил. но только из последних ваших слов, есть у меня некоторые сомнения.

1 час назад, Jesse сказал:

(см. на первой странице)

@ДОБРЯК  а вы точно читаете?

с первой страницы все ясно, только вы двоем гоняете какие-то ошибки.

[Jesse 961]

@soklakov посчитай уже сферу в Ансисе) или напряги какого-нибудь Ансис-воина)
Пока что результаты есть только в СВ и в ИСПе. Обоим прогам тут не особо доверяют))
Хочется Фемапа, Унсиса

[soklakov 1 476]

38 минут назад, ber2004 сказал:

Стенка S=3. Идеальн.форма.

Аналитика: Ркр=40.3 МПа, SW: Ркр=39.14 МПа. Тоже разница заметная

это уже третья форма, разница меньше 5%. третья!! что значит заметная? что вы можете ее заметить?

в оболочка цилиндр посчитали? здорово что догадались отстать от сферы и перейти к цилиндру. как насчет оболочек теперь? а "реальные конструкции" можно моделить оболочками в тонких местах и солидами в тослтых.

1 минуту назад, Jesse сказал:

посчитай уже сферу в Ансисе)

зачем? что у тебя не получилось?

2 минуты назад, Jesse сказал:

Обоим прогам тут не особо доверяют))
Хочется Фемапа, Унсиса

кто эти люди, которые не доверяют прогам?

кто эти люди, которые оценивают музыку по роялю?

[ДОБРЯК 606]

1 час назад, Jesse сказал:

ну сферические координаты то есть..

В СВ нет функционала работы с КЭ моделью. Вы не можете создать КЭ узел, создать один КЭ и ... У вас нет такого функционала. Вы создаете геометрическую модель и все граничные условия задаете на геометрическую модель.

Сферические координаты для создания геометрической модели. Вы не можете задать граничные условия для узла КЭ модели или нагрузить давлением один или два КЭ. У вас нет такого функционала...

Попробуйте в СВ создать один стержневой КЭ... :=) 

[Jesse 961]

3 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вы не можете создать КЭ узел, создать один КЭ и ... У вас нет такого функционала.

ну нет и нет. ЧТо теперь?) Зато результат есть. Если хотите создавайте один узел и играйтесь с ним хоть до усёру)))

 

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Сферические координаты для создания геометрической модели. Вы не можете задать граничные условия для узла КЭ модели или нагрузить давлением один или два КЭ. У вас нет такого функционала...

через геом модель всё можно)

 

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Попробуйте в СВ создать один стержневой КЭ... :=) 

и это тоже можно. Задать для бобышки размер КЭ, не превышающий её длину. Вуаля)))))

[ДОБРЯК 606]

16 минут назад, soklakov сказал:

не то чтобы не понимаю. не читаю. о чем сообщая периодически. но иногда не напоминаю.

И зачем тогда флудить в интересной теме?

[Jesse 961]

12 минут назад, soklakov сказал:

зачем? что у тебя не получилось?

ну вон кто-то говорит что вообще в сферической СК надо ГУ делать. Я с этим не согласен)

[ДОБРЯК 606]

2 минуты назад, Jesse сказал:

Я с этим не согласен)

@Jesse прекращайте флудить. Вы с @soklakov на пару забиваете своим флудом интересную полезную тему.

[soklakov 1 476]

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

И зачем тогда флудить в интересной теме?

есть поводы. не догадываетесь?

4 минуты назад, Jesse сказал:

ну вон кто-то говорит что вообще в сферической СК надо ГУ делать. Я с этим не согласен)

в сферической проще, стабильнее, но не прям "надо".

у тебя самого аналитика сошлась с кае?

я так понял, что да, но может недопонял чего. а если сошлась то что и зачем считать?

2 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

прекращайте флудить. Вы с @soklakov на пару забиваете своим флудом интересную полезную тему.

а то что?

во-первых, ваши галлюцинации на тему сохранности и полезности интересных тем - отдельная песня, достойная наблюдений.

во-вторых, там где вы не видите ценности, вовсе необязательно ее нет.

в-третьих надо?

[ДОБРЯК 606]

2 минуты назад, soklakov сказал:

есть поводы. не догадываетесь?

Если будете продолжать флудить и забивать своим флудом полезную информацию я позову модератора. 

[ber2004 23]

1 час назад, ber2004 сказал:

Стенка S=3. 

Имеется в виду стенка толщиной 3 мм. В других местах аналогично.

[soklakov 1 476]

1 час назад, ДОБРЯК сказал:

я позову модератора. 

скорей же, хватит шантажировать.

1 час назад, ber2004 сказал:

В других местах аналогично.

так что, совпадает св с аналитикой? или все еще неспокойно вам?

[Orchestra2603 226]

4 hours ago, Jesse said:

Не знаю короче... большие сомнения у меня что надо в сферической СК чего-то ограничивать. Без этих ограничений всё неплохо получается (см. на первой странице). :)

так я и не говорю, что надо обязательно ограничивать. Просто нужно что-то где-то ограничить, чтобы задча вообще считалась. И такие вот ограничения не идут вразрез с формулой, которая получена для сферы.

 

Имейте ввиду, что когда вы берете кусочек от сферы, и вводите симметрию, вы автоматически вводите, что и углы поворота в направелнии перпендикулярно к сечению равны нулю. Это влияет на то, какие формы вы получите в итоге. Какие-то формы получатся как в аналиике, а какие-то нет, поскольку в аналитике таких ограничений не предполагалось. 

 

4 hours ago, Jesse said:

Целиком сферу вы меня считать не заставите, я не извращенец)))

Может, ну, это... один раз - не Гондурас? ))) было бы интересно)

Задачи на собственные задачи быстро летают. Хз, какой там алгоритм реализован у СВ, и какая там сложность в итоге получается. "Block Lanczos" у Ансис считается для что-то типа 10 первых СЗ для систем 1M x 1M в пределах минут 5, ну 10, наверное.

 

[ДОБРЯК 606]

18 минут назад, Orchestra2603 сказал:

Может, ну, это... один раз - не Гондурас? ))) было бы интересно)

Сделал целую сферу. Закрепил два узла как вы сказали. Результаты:

Точки бифуркации. Значения.

 1          0.0000
 2         91.5424
 3         91.8644
 4         92.0634
 5         92.1549
 6         92.2784
 7         92.3504
 8         92.5205
 9         92.6229
 10         92.7162
 11         92.8811
 12         93.0361
 13         93.0840
 14         93.1564
 15         93.2685
Я не понимаю почему в СВ не могут решить эту задачу.

Количество степеней свободы 353789 

Больше и не нужно для этой задачи. 

27 минут назад, Orchestra2603 сказал:

Имейте ввиду, что когда вы берете кусочек от сферы, и вводите симметрию, вы автоматически вводите, что и углы поворота в направелнии перпендикулярно к сечению равны нулю.

Не будет углов поворота в сечении если записать ваши уравнения.

20 часов назад, Orchestra2603 сказал:

что  (т.е. перемещения в окружном и меридианальном направлении равны нулю)

если эти уравнения записать углов поворота не будет...

20 часов назад, Orchestra2603 сказал:

Если вы хотите свериться с аналитикой по сфере, то можете перейти в сферические координаты (в СВ же можно?) и закрепить по всем узлам все перемещния кроме радиального.