Jump to content

Термомеханика в деталях


Recommended Posts

bubblyk

Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.

 

Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры.

Постановка - стационарная

Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?

 

Исходный код приложил.

 

 

Надеюсь на коллективный разум и опыт!

EPTH2D.mac

p.s.

 

Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
AlexKaz
3 часа назад, bubblyk сказал:

как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?

Для начала, Вам видимо надо иметь HGEN только в конкретных точках, независимо от формы изделия. Так?

 

Если так, как обычно, в цикле for и т.п.

- задать координатное распределение HGEN

- найти решение линейной задачи

- сравнить смещение узлов NGEN с нужным распределением

- подкорректировать координатное распределение HGEN

 

И так до победного. Как именно Вы будете тут изменять координаты HGEN - это мягко говоря не нам подсказывать. Пусть какой-нибудь цикл с Нелдером-Мидом это считает, см. принципы оптимизации.

4 часа назад, bubblyk сказал:

Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.

APDL универсален и не сложен. Быстрее освоить азы apdl и самому решить эту весьма простую задачу, чем ждать готового скрипта.

 

Но, возможно, найти нужно что-то другое?

Link to post
Share on other sites
bubblyk

Спасибо, изучаю APDL. Сам код пишу.

 

В этой задаче не вижу проблему в чем ошибка.

2 часа назад, AlexKaz сказал:

Для начала, Вам видимо надо иметь HGEN только в конкретных точках, независимо от формы изделия. Так?

 

Если так, как обычно, в цикле for и т.п.

- задать координатное распределение HGEN

- найти решение линейной задачи

- сравнить смещение узлов NGEN с нужным распределением

- подкорректировать координатное распределение HGEN

 

И так до победного. Как именно Вы будете тут изменять координаты HGEN - это мягко говоря не нам подсказывать. Пусть какой-нибудь цикл с Нелдером-Мидом это считает, см. принципы оптимизации.

APDL универсален и не сложен. Быстрее освоить азы apdl и самому решить эту весьма простую задачу, чем ждать готового скрипта.

 

Но, возможно, найти нужно что-то другое?

 

Цикл for в APDL не существует, аналог - do-enddo. Так собственно и программировал в приложенном ранее файле.

 

Распределение HGEN задавал в виде таблицы от X,Y, Z, используя *dim и циклы, заодно проверив значения (таблица верная получалась).

 

Верно я понял по ответу, что Вы имели ввиду именно для каждого узла задать конкретное значение тепловыделения, а не таблицей?

 

Про линейную задачу, простите, не до конца понимаю терминологию (я не механик, но теплофизик)

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
9 часов назад, bubblyk сказал:

Про линейную задачу, простите, не до конца понимаю терминологию (я не механик, но теплофизик)

 

9 часов назад, bubblyk сказал:

Верно я понял по ответу, что Вы имели ввиду именно для каждого узла задать конкретное значение тепловыделения, а не таблицей?

Это был вопрос просто о приближении задачи к реальности во втором приближении. Как понимаю, Вам это не надо.

 

9 часов назад, bubblyk сказал:

не вижу проблему в чем ошибка.

Не знаю, надо отлаживать построчно. Только на след. неделе будет время пересмотреть.

В коде пишется про смену КЭ теплового на КЭ солида, а работа идёт с plane... Короче, могу только посоветовать начать отладку, наставить в цикле DO команды вывода переменных в консоль и не забывать смотреть в консоль, где в выводе лога пишутся ошибки и возможные исправления.

Link to post
Share on other sites
bubblyk
3 часа назад, AlexKaz сказал:

 

Это был вопрос просто о приближении задачи к реальности во втором приближении. Как понимаю, Вам это не надо.

 

Не знаю, надо отлаживать построчно. Только на след. неделе будет время пересмотреть.

В коде пишется про смену КЭ теплового на КЭ солида, а работа идёт с plane... Короче, могу только посоветовать начать отладку, наставить в цикле DO команды вывода переменных в консоль и не забывать смотреть в консоль, где в выводе лога пишутся ошибки и возможные исправления.

 

 

 

Спасибо за поддержку, AlexKaz!

1 Прошу прощения - приложил не последнюю версию кода. Исправляюсь.
Решил для простоты смоделить 2d задачу, когда получится - доработаю 3d.

 

2 Перечитывал ранее написанные Вами ответы, показалось, будто мы решаем различные задачи.
Еще раз поясню задачу, которую желаю замоделить.

а) Кирпич генерит внутри себя тепловую энергию (хим. / ядерные / эл-маг реакции, в явном виде не рассматриваются ).
Внешнего поля, в котором координатным (табличным) методом задается HGEN - НЕ СУЩЕСТВУЕТ в рамках модели.
б) Термодеформации, возникающие в кирпиче - упругие. Нагружения, приводящие к пластическим формоизменениям, отсутствуют.
в) ТФ и ФМ свойства кирпича задаются зависимыми от температуры.

 

3) У меня выходит выполнить моделирование тепловой и НДС задач в отдельности, но сходимость к каким-то фиксированным значениям TEMP не достигается.
Догадка: согласно коду HGEN зависит от координат ГСК. По мере деформирования кирпича HGEN в элементах изменяется, но не "пропорционально" исходной заданной таблице HEATGEN. Как связать новые положения узлов (исх + перемещения на каждой новой итерации в цикле) с тепловыделением - пока не понимаю.
Ясно лишь одно - полное генерируемое тепло кирпича (Вт) СОХРАНЯЕТСЯ, вводится поправка на HGEN, пропорциональная относительному изменению объема.

 

4) "приближение задачи к реальности во втором приближении"...
Не понял, какое приближение Вы имели ввиду, и какое второе

EPTH_TEST000.png

EPTH_TEST001.png

EPTH_TEST022.png

EPTH_TEST023.png

EPTH_TEST042.png

EPTH_TEST043.png

EPTH2D.mac

Link to post
Share on other sites
soklakov
29.03.2024 в 14:40, bubblyk сказал:

Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.

а зачем командные вставки?

неравномерное тепловыделение через External Data подтянуть... что у вас там еще сложности вызывает?

30.03.2024 в 09:54, bubblyk сказал:

сходимость к каким-то фиксированным значениям TEMP не достигается.

подробности?

30.03.2024 в 09:54, bubblyk сказал:

Как связать новые положения узлов (исх + перемещения на каждой новой итерации в цикле) с тепловыделением - пока не понимаю.

nlgeom,on

30.03.2024 в 09:54, bubblyk сказал:

Ясно лишь одно - полное генерируемое тепло кирпича (Вт) СОХРАНЯЕТСЯ, вводится поправка на HGEN, пропорциональная относительному изменению объема.

у вас расчет с каким-то ожиданием не сходится?

29.03.2024 в 14:40, bubblyk сказал:

Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?

я код не смотрел, так что проблему не понял.

берете WB и моделируете. Coupled Physics

29.03.2024 в 14:40, bubblyk сказал:

Надеюсь на коллективный разум и опыт!

Забавно, если учет геометрической нелинейности все-таки окажется ответом. (nlgeom,on)

Link to post
Share on other sites
bubblyk

Нет это не ответ, попробовал )

16 часов назад, soklakov сказал:

а зачем командные вставки?

неравномерное тепловыделение через External Data подтянуть... что у вас там еще сложности вызывает?

подробности?

nlgeom,on

Не работает, проверил.

16 часов назад, soklakov сказал:

у вас расчет с каким-то ожиданием не сходится?

Да не сходится, я не знаю конкретно какое должно быть значение, но в теории где-то на 10-20 оС должна снизиться температуры. В этом строго уверен

 

16 часов назад, soklakov сказал:

я код не смотрел, так что проблему не понял.

берете WB и моделируете. Coupled Physics

Забавно, если учет геометрической нелинейности все-таки окажется ответом. (nlgeom,on)

Plane223 в 2d и Solid226 в 3d у меня дали при первой итерации тот же ответ, что и отдельные тепловой элемент и прочностной.

Link to post
Share on other sites
bubblyk
18 часов назад, soklakov сказал:

а зачем командные вставки?

неравномерное тепловыделение через External Data подтянуть... что у вас там еще сложности вызывает?

подробности?

nlgeom,on

Не работает, проверил.

Цитата

у вас расчет с каким-то ожиданием не сходится?

Да не сходится, я не знаю конкретно какое должно быть значение, но в теории где-то на 10-20 оС должна снизиться температуры. В этом строго уверен

 

Цитата

я код не смотрел, так что проблему не понял.

берете WB и моделируете. Coupled Physics

Забавно, если учет геометрической нелинейности все-таки окажется ответом. (nlgeom,on)

Plane223 в 2d и Solid226 в 3d у меня дали при первой итерации тот же ответ, что и отдельные тепловой элемент и прочностной.

В задаче проверил уже многое:

1) если hgen задавать стандартной *dim,...,table, то при расширении кирпича получаются даже отрицательные значения тепловыделения. Это нефиично, откинул

2) задавал то же hgen в do цикле по всем узлам + корректировка пропорционально изменению нас и кон объемов -> сходимость к конечной температуре снова не достигнута. Вероятно требуется корректировка не на интегральное изменение обьема кирпича, а индивидуально для каждого КЭ

3) ещё не пробовал, но думаю даст эффект - сделать ограничения командой CE, чтобы деформированное состояние выходило "площе"

P.S. WB владею пока плохо, хочу добить  в MAPDL. 

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
01.04.2024 в 20:33, bubblyk сказал:

а не сходится, я не знаю конкретно какое должно быть значение, но в теории где-то на 10-20 оС должна снизиться температуры. В этом строго уверен

На сколько градусов? 10-20? Это при расчётных ~1100-1420 на скриншотах выше? Т.е. погрешность 20/1100 = <2% ? Если всё так, просто забейте. Для сходимости надо мельчить сетку, увеличивать число шагов/подшагов, подбирать настройки решателя и сам решатель для бОльшей точности, подбирать конечные элементы, их порядок. И вообще не факт, что теория точна до абсолюта...

Edited by AlexKaz
Link to post
Share on other sites
soklakov
01.04.2024 в 18:33, bubblyk сказал:

Не работает, проверил.

откуда нам знать, что вы все верно сделали?

01.04.2024 в 18:33, bubblyk сказал:

1) если hgen задавать стандартной *dim,...,table, то при расширении кирпича получаются даже отрицательные значения тепловыделения. Это нефиично, откинул

это от нестыковки шага по времени и размера сетки по критерию фурье... а вы взяли и выкинули.

кто вам судья.

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

    • ID_Hacker
      Так это и есть сообщение о том что разрешение сброшено. Дословно: Ось S1/C11: Разрешение сброшено, причина 1. Потом сообщение 201707 от CU о том что допуск для безопасного останова превышен. Потом сообщение 25050 контроль контура - говорит о том что ось переместилась более допустимого значения в MD36400 от заданного положения Ну и последние два это безопасный останов А и В. Верно, все сообщения кроме 21612 это следствие.     Simodrive 611 и Sinamics S120 отличаются. В синамиксах все сигналы передаются по цифровой шине передачи данных, следовательно, при отказе шины одно только разрешение пропадать не может, был бы отказ моторного модуля на шине. При этом внутренняя логика моторного модуля так же себя контролирует и был бы отказ модуля, он бы упал в ошибку. На симодрайвах, симовертах реле готовности модуля бывает выходит из строя. В этом случае можно проверить мультиметром или регистратором сигналов.
    • NGLSHMNN
      Всем здравия. Какой бюджетный ноут купить для работы в nx и solid? Каких то серьезных моделей/сборок нет и не предвидится.. Тыс за 60-80 можно взять?  
    • NGLSHMNN
      подобрал? у меня такая же ситуация сейчас..
    • gudstartup
      @Александр 36 шпиндель вручную нормально крутится обороты показывает? Какая нагрузка  на индикаторе loadmeter если он у вас есть? Шпиндель начиает вращаться быстро или медленно
    • DJ Astro
      Подскажите, пожалуйста, как это собрать, чтобы двигая в динамике рычаг ("переместить компонент" или во время назначения сопряжений), шток двигался за ним. Цилиндр как подсборка.   Через wave работает, но только если переместить рычаг и применить изменения, естественно всё пересчитывается и перемещается. А нужно, чтобы шток двигался в процессе перемещения. Один раз удалось так сделать, но результат не сохранил. И больше повторить не удаётся, в каких бы комбинациях не использовал всякие соединения и ограничения. 
    • maxx2000
      Молоком написано. Владимир Ильич одобрил бы . Не показывайте это банкам и кредитным организациям 
    • Priminer
      Добрый день Вячеслав. Наша компания является официальным представительством компании Priminer в РФ. Вы можете обратиться в нашу техническую службу за поддержкой.  
    • kkk
      Вот прям то, что нужно! Особенно приятно, что переименовывает только стандартные названия элементов, если сам переименовал элемент во что-то свое, то такие не трогает.
    • ANT0N1DZE
      Теперь ясно. А у вас какие-то другие конструкции?
    • alex-207-1999
      Необходим выезд на завод для обучения созданию команд и 3D-моделей на фрезерном станке с ЧПУ Fanuc S+ в г.Кириши (Ленинградская область). Если кого-то заинтересовало предложение, прошу написать мне на почту avv@s-n-t.com
×
×
  • Create New...