Jump to content

Параметры контакта при Large Deflection


Recommended Posts

Salmon

Доброго времени суток!

В Ansys Static Structural решаю нелинейную задачу прессования пирамиды, с одной из граней которой имеется слой другого материала. Суть задачи сводится к перемещению верхней пластины пресса и пластическому деформированию пирамиды. Геометрия задана симметрично. Решение с frictionless contact хорошо сходится, но дает нефизичный результат (деформации верхней площадки нагружаемой пластины заметно выше чем в эксперименте, она слишком сильно расширяется "на распор", при этом боковые грани не "затекают" вверх и не касаются пластины пресса. Испытуемое тело должно стать меньше высотой, при этом верхняя площадка должна увеличиться частично за счет растяжения первоначальной площадки, частично - за счет того, что ее начнут окружать вдавленные боковые грани. (По опытам была скорее призьма, стала сильно усеченной пирамидой).
Моделирование с frictional contact стопорится с основными ошибками " Element 3683 located in Body "solid" (and maybe other elements) has become highly distorted... ", "An error occurred when the post processor attempted to load a specific result. Please review all messages."
ерхняя и нижняя пластины - rigit. Нижний контакт с пластиной - bonded, нижняя площадка тела закреплена fixed support (в жизни правтически не меняется). Верхняя площадка и боковые грани контактируют с верхней пластиной посредством frictional contact. Подозреваю, что проблемы начинаются когда боковые площадки пытаются "перетечь" к верхней пластине, но настройки сделать это корректно не дают. 
Пока настойки верхнего контакта: frictional, asymmetric, small slidinf - off, interface treatment - "ass offset, no ramping", offset -  0 mm. Проверка contact tool ошибки не подсвечивает (2 белых (+2 серых) контакта).   
Ссылка на скрин модели с подсвеченным проблемным элементом https://disk.yandex.ru/i/aIvcPCRoisdV_w
Ссылка на настройки верхнего контакта https://disk.yandex.ru/i/3gm2_2Kg2ymmTA
Основные предупреждения и ошибки https://disk.yandex.ru/i/lP8Us5u9MB31Bg
Текстовый файл Solver output https://disk.yandex.ru/d/R0PEoQQJwfkj2w
Пример сошедшейся задачи с frictionless (не физично, без перетекания боковых сторон на верхнюю пластину, только расширяется верхняя площадка) https://disk.yandex.ru/i/BaeGZOEEAN_9ug
С уважением. Очень надеюсь на Вашу помощь.  

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
AlexArt

Очевидно, сетка грубая. Нужно в области деформации измельчить, скругление добавить.

В идеале делать remesh - но это очень ресурсоемкая операция.

Есть ещё различные опции и решатели.

Кажется, в старых справках Ансиса были разобранные примеры. Последний раз искал, чет не нашел. Мож плохо искал.

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
Salmon

@AlexArt, спасибо! Буду пробовать. К сожалению, слишком сильно сетку не замельчить, компьютер не потянет. Скругление обязательно добавляю. 

Link to post
Share on other sites
AvatarSTR
Только что, Salmon сказал:

@AlexArt, спасибо! Буду пробовать. К сожалению, слишком сильно сетку не замельчить, компьютер не потянет. Скругление обязательно добавляю. 

Извините за оффтоп, а подскажите, какие характеристики вашего компьютера?

Link to post
Share on other sites
Salmon
16 минут назад, AvatarSTR сказал:

Извините за оффтоп, а подскажите, какие характеристики вашего компьютера?

Только вечером смогу посмотреть остальное . 16 Гб оперативной, вроде уже не много

Ещё очень сильно беспокоит вопрос. Как считает программа, если по одному из материалов в детали (малый слой как здесь), напряжения выйдут за допустимые для данного материала величины? Элементы из такого материала автоматически приобретают нулевую жёсткость и расчёт спокойно продолжается для части, которая ещё не достигла предела прочности? Не нужно задавать death элементов? 

Link to post
Share on other sites
Salmon
12 часов назад, AvatarSTR сказал:

Извините за оффтоп, а подскажите, какие характеристики вашего компьютера?

Intel(R) Core(TM) i7, 3.60GHz

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
AvatarSTR
15 часов назад, Salmon сказал:

Только вечером смогу посмотреть остальное . 16 Гб оперативной, вроде уже не много

Ещё очень сильно беспокоит вопрос. Как считает программа, если по одному из материалов в детали (малый слой как здесь), напряжения выйдут за допустимые для данного материала величины? Элементы из такого материала автоматически приобретают нулевую жёсткость и расчёт спокойно продолжается для части, которая ещё не достигла предела прочности? Не нужно задавать death элементов? 

Я совсем не разбираюсь, но по своим личным наблюдениям, у меня в такие моменты солвер крашился и на анимировании того, что всё-таки посчиталось, происходило "нечто"

Link to post
Share on other sites
Orchestra2603
On 3/4/2024 at 8:57 AM, Salmon said:

Как считает программа, если по одному из материалов в детали (малый слой как здесь), напряжения выйдут за допустимые для данного материала величины?

Не совсем понятно, что вы понимаете под "допустимыми" величинами. У вас же упруго-пластический расчет? Если вы задали какое-то упрочнение на диаграмме сигма-эпсилон, то каждому значению напряжений будет соответствовать какое-то значение деформации. Если нет упрочнения, т.е. у вас идеально-упруго-пластическая диаграмма, то напряжения никак не смогут превысить предел текучести. Если я ничего не проспал за последние годы, то element death/erosion настраивается отдельно. По умолчанию, у вас нигде жесткость не обнуляется, пока вы это не зададите сами. Можете сами посмотреть туториалы.

 

В целом, фраза "has become highly distorted"  говорит сама за себя - нужно работать с сеткой! Попробуйте adaptive remeshing. Возможно, придется помучиться.

 

 

Edited by Orchestra2603
  • Нравится 2
Link to post
Share on other sites
Salmon

@AlexArt , большое Вам спасибо за данные советы, особенно за remeshing! Оказалось, что с добавлением скругления верхней правой кромки, замельчения у нее сетки и remeshing исчезли все ошибки и практически все предупреждения. Перетекать боковые грани наконец-то начали на верхнюю пластину пресса. К сложалению, пока не достигнута достаточная сходимость с опытом (нужно, как мне кажется, доработать вопрос с коэффициентом трения, что сейчас пытаюсь сделать). Frictionless не позволяет добиться нужной геометрии образца после испытаний.

  • Чемпион 1
Link to post
Share on other sites
AlexArt

@Salmon, пожалуйста, избитая тема. Тут многие кто мог вам тоже самое написать.

Соотнесение опыта с теорией - это отдельная тема. Сложная и многогранная. Успехов!

  • Нравится 2
Link to post
Share on other sites
Salmon
21 час назад, Orchestra2603 сказал:

Не совсем понятно, что вы понимаете под "допустимыми" величинами. У вас же упруго-пластический расчет? Если вы задали какое-то упрочнение на диаграмме сигма-эпсилон, то каждому значению напряжений будет соответствовать какое-то значение деформации. Если нет упрочнения, т.е. у вас идеально-упруго-пластическая диаграмма, то напряжения никак не смогут превысить предел текучести. Если я ничего не проспал за последние годы, то element death/erosion настраивается отдельно. По умолчанию, у вас нигде жесткость не обнуляется, пока вы это не зададите сами. Можете сами посмотреть туториалы.

 

В целом, фраза "has become highly distorted"  говорит сама за себя - нужно работать с сеткой! Попробуйте adaptive remeshing. Возможно, придется помучиться.

 

 

@Orchestra2603, большое спасибо! Действительно, не может (перепроверила эквивалентные напряжения по Мизесу, максимум равен пределу прочности). До этого, видимо, перепутала и выводила напряжения только для основного материала). 

Да, задавала Multi linear Isotropic Hardening для обоих материалов. Для того, что тонкий слой (очень хрупкий) данная кривая крайне короткая (предел текучести и прочности практически равны).

Не понимаю на самом деле, как программа считает (не совсем связано с моей специальностью, но теперь стало необходимым разбираться). В основном материале напряжения уже более чем в 2 раза превышают предел прочности материала тонкого слоя. В тонком слое - напряжения максимальные эквивалентые равны пределу прочности. По факту хрупкий материал частично разрушился, частично остался (в оставшейся части, поскольку её не "передавливает/тянет" фактически разрушившаяся часть, напряжения в жизни ниже предела текучести (по опыту видно - не разрушается). Как быть, чтобы это смоделировать? Получается посредством death элементов, которые дошли до предела текучести или прочности, либо по какому-то другому критерию (согласование с опытом)? Правильно ли я понимаю? 

 

Ещё, если можно, поясните, пожалуйста, а как вёлся бы расчёт, если бы задавались не нелинейные свойства, а один из материалов остался линейным (без bilinear/multi linear isotropic hardening).Для обычных линейных материалов ведь тоже задаются пределы текучести и прочности. Как программа понимает какие пластические деформации происходят между пределами текучести и прочности? А если не понимает, зачем для линейных материалов предусмотрен предел прочности? Извините, пожалуйста, за такой глупый вопрос. 

Link to post
Share on other sites
Orchestra2603

@Salmon : сложно без какой-то схемы понимать всю вашу задачу, так что если где-то я не так понял что-то - извините. Так вот...

On 3/6/2024 at 7:28 AM, Salmon said:

Не понимаю на самом деле, как программа считает

Если вы не добавляете всяких дополнительных "наворотов", то ANSYS, как и любой дрйгой пакет, решает задачу о деформировании сплошной среды. Априрори, солвер  даже не рассматривает никакого разрушения. Всего навсего, решается задача лишь о деформировании с учетом тех законов между тензорами напряжениями и деформаций, которых задал юзер. В этом смысле предел прочности напрямую не вносит в модель никакого моделирования разрушения. Иногда в некоторых моделях пластичности его удобно использовать, чтобы определить, например, эквивалентный касательный модуль или другие параметры самой модели пластичности.

 

On 3/6/2024 at 7:28 AM, Salmon said:

как программа понимает какие пластические деформации происходят между пределами текучести и прочности

Суммарные деформации складываются из упругих (по закону Гука) и пластических, чьи приращения как раз и вычисляются при приращении внешней нагрузки за пределом текучести согласно теории пластичности. При этом вы можете выбрать разные варианты и разные модели пластичности. 


Будьте осторожны при использовании термина "линейный-нелинейный". Общепринято говорить о линейности в том смысле, что соотношения между внешними нагрузками и параметрами отклика (перемещения, деформации, реакции и т.д.) сохраняют линейность. Любая пластичность, даже без упрочнения, как, например, по Прандтлю, она всегда нарушает эту линейность, потому что пропадает линейность соотношений между напряждениями и деформациями (закон Гука больше не работает). И неважно, диаграмма сигма-эпсион у вас линеаризована или нет. Это несущественно. Вид диаграммы влияет сугубо на то, насколько подробно и с какой точностью вы отразите в расчете пластические свойства вашего материала в сравнении с каким-то "опорным" экспериментом.

 

On 3/6/2024 at 7:28 AM, Salmon said:

тонкий слой (очень хрупкий) данная кривая крайне короткая (предел текучести и прочности практически равны).

Сложно понимать без картинки. В целом скажу, что у хрупких матреилов вррбще отсутствует пластичность. Можно сказать, что у них предел текучести  - это и есть предел прочности.

 

On 3/6/2024 at 7:28 AM, Salmon said:

По факту хрупкий материал частично разрушился, частично остался (в оставшейся части, поскольку её не "передавливает/тянет" фактически разрушившаяся часть, напряжения в жизни ниже предела текучести (по опыту видно - не разрушается). Как быть, чтобы это смоделировать?

Разрушение хрупких материалов при сжатии - штука очень непростая. Нужно хорошо понимать, что это за материал и как он себя ведет. Бетон, стекло или какой-то композит ведут себя сильно по-разному. Тем более, что у вас с ваших слов там очень тонкий слой, а значит физические возможности для трещинообразования в тонком слое небольшие. Там может и микроструктура самого материала иметь значение. Короче, тут внимательно надо к этому подходить. У вас есть какие-то данные именно по материалу этого слоя? Может, испытания какие-то делали? Можно конечно подключить element death, но ведь нужно будет какой-то критерий "отключения" элементов назначить. А от выбора этого критерия могут зависеть и результаты расчета. Его надо назначать исходя из понимания того, как на самом деле разрушается этот слой.

 

On 3/6/2024 at 7:28 AM, Salmon said:

Извините, пожалуйста, за такой глупый вопрос.

Не за что извиняться. Вы пытаетесь в чем-то разобраться, докопаться до истины, и это похвально! Спрашивайте еще! 

Чтобы некоторые базовые вещи хорошо в голове улеглись, конечно неплохо было бы почитать книжки какие-то по теории упругости и/или теории пластичности. Про метод конечных элементов тоже. Люди на это тратят годы в ВУЗах :) 

 

 

 

 

 

  • Нравится 1
  • Чемпион 1
Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.




  • Сообщения

    • gudstartup
      нормальный ладдер обычно еще и сам ошибку генерирует а не просто так servo enable снял и пусть ищут причину
    • gudstartup
      подсвечивать не будет а look ahead все равно работать продолжит 
    • Jesse
      понял, принял... идея неплоха. подумаем..))
    • SAPRonOff
      конечно - нет. для начало нужно понять : что вы уже пытались настроить и нажимать для этого:)   тут можно настроить по разному, если речь через tws-файл: 1. ручное обновление списка библиотек : сделать в DOCs подписку (штатный функция) - которая сообщит, что в библиотеках, пришло уведомление - обновил библиотеки :   2) либо настроить автоматически загружаемую\обновлямую папку\каталог с библиотеками tws:   3) другие способы.
    • Богоманшин Игорь
      А если бы парень был в свитере другого цвета, то не подошел бы... Или подошел бы другой кот! (сарказм) Милая история, и котик хорош! И буква М на лбу, как и у нашего рыжего! Сорри за оффтоп, - но это пруф:  
    • gudstartup
      оно может и внутри привода пропадать недавно только меняли 611d там реле внутри здохло привод жил своей жизнью и выключался в любой момент при этом еще и ось была гравитационной если есть идентичный  то почему не подкинуть?  вам терпения такие неисправности могут месяцами  диагностироваться окопался где нибудь проводок с плохим контактом или наоборот с контактом на землю и ищи его. а что нет реле безопасности это даже хорошо но придется ладдер лопатить тут без комментариев это ошибка уже идет после отключения привода первична 21612
    • AlexKaz
    • Fixidea
      Чтобы складывать-раскладывать конструкцию с определённым усилием.
    • Igor Lipin
      Спасибо за такие подробности, в рамку и под стекло. Будем пробовать, еще раз спасибо.  
    • Genesix
      Сработало! Спасибо! Теперь код выглядит так: % O0001 (CREATED BY      : PORGRAMMER                     ) (DATE            : 17.04.2024 , 16:46                      ) (PARTNAME        : PART.PR                                ) N10 G17 G21 G94 G90   (SPOT_DRILLING_1 , TOOL : D2_CENTROVKA)   N12 G0 G53 Z0. N14 G53 X0. Y0. N16 T12 M6 . . .   Однако что интересно, я нашел rewind_stop_code, в котором содержится вожделенный знак процента, но как его вставить в шапку программы - не знаю. Однако, после внесения некоторых изменений средствами конфигуратора, вылезают нежелательные артефакты. В данном случае я добавил возвращение станка в машинный ноль по всем осям. Как бы всё хорошо но он добавил паразитную команду G49! Опция которую я включил добавляет сразу 3 строки: N86 G49 N88 G53 Z0. N90 G53 X0. Y0.   В коде это выглядит вот так: N74 X9.624 Y-5.515 R-0.53 N76 X9.82 Y-5.196 R0.265 N78 X9.5 Y-5. R0.265 N80 G0 Z59.25 N82 M9 N84 M5 N86 G49 - опасная команда которую надо убрать N88 G53 Z0. N90 G53 X0. Y0. N92 M30   Эта команда опасна тем что после завершения всех движений, выключается коррекция на длину инструмента и инструмент в самом деле летит вниз, перестав обращаться к длине инструмента в таблице стойки станка.        
×
×
  • Create New...