Хитрые задачи в МКЭ и МДТТ

[waze4534 0]

Необходимо рассчитать предельную нагрузку на подвешенную емкость. Как провести анализ не ограничив геометрию емкости? 

[ДОБРЯК 611]

12 минуты назад, soklakov сказал:

прогнал в ansys. если балка нагружена только гравитацией и закреплений нет, то с IR она считается только при наличии слабых пружин. вроде логично. правда, нагружение это весьма странное - нулевое.

Если балка нагружена силой тяжести и проводить расчет с мягкими пружинами, то балка улетает. 

Перемещения огромные а деформаций и напряжений нет...

[Jesse 979]

31 минуту назад, soklakov сказал:

гружение это весьма странное - нулевое

Это как раз таки логично. Вы видео смотрели как работает IR что я выше кинул?)

Чувак имитировал работу IR специально подобранной вручную силой тяжести/ускорением, и получил такой же результат как и с включенным IR. 

Если внешняя нагрузка суть сила по грани, то всё норм робит; если же нагрузка суть распределенная объемно (гравитация, темп, центробеж силп), то это с включенным IR это как камень по камню - хрень получится. Поэтому у нас получились такие маленькие перемещения.

Но это всё интуитивное понимание :D

Почему  нельзя стабилизировать гравитацию с помощью IR  я не могу объяснить ( на уровне мкэ). Но во многих источниках пишут, что нельзя...

[Борман 2 397]

Не знаю, о чем в целом идет дискуссия, но это

4 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Если балка не закреплена она не может деформироваться. И напряжения и деформации будут нулевые. 

лажа.

 

[soklakov 1 485]

46 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Если балка нагружена силой тяжести и проводить расчет с мягкими пружинами, то балка улетает. 

видать, пружины слишком мягкие. только ведь речь шла еще о том, чтобы включить IR.

16 минут назад, Jesse сказал:

Вы видео смотрели как работает IR что я выше кинул?)

нет

16 минут назад, Jesse сказал:

Чувак имитировал работу IR специально подобранной вручную силой тяжести/ускорением, и получил такой же результат как и с включенным IR. 

вот это логично)

18 минут назад, Jesse сказал:

Почему  нельзя стабилизировать гравитацию с помощью IR  я не могу объяснить ( на уровне мкэ).

да бред какой-то получается. что такое вообще "стабилизировать гравитацию". это не "нельзя". это бессмысленно.

2 минуты назад, Борман сказал:

лажа.

да мало он лажи что ли гонит. ему уже все равно, что писать. лишь бы возражать.

21 минуту назад, Jesse сказал:

Поэтому у нас получились такие маленькие перемещения.

да это ноль на самом деле. а один ноль от другого легко может на порядок отличаться из-за какой-нибудь малозначимой и неинтересной фигни в коде. лучше рассматривать другую задачу.

[Jesse 979]

41 минуту назад, soklakov сказал:

да бред какой-то получается. что такое вообще "стабилизировать гравитацию". это не "нельзя". это бессмысленно.

ну, как обычно я чуть кривовато выразился
под "стабилизировать гравитацию" имел в виду "стабилизировать модель под нагрузкой суть её собственным весом". Если модель не стабилизировать, то не посчитает ж)  решатель вылетать будет и т.д.

Что мы делаем в мкэ: получаем матрицу жёсткости (глобальную), вектор сил. теперь надо решить СЛАУ. Но её не решить, если не исп-ть ГУ, а именно заменить соотв-е строки или столбцы в глоб. матрице Ж.  Вроде делаем так, чтоб все эл-ты в строке/столбце были нули, и единств-й эл-т был единица. Ну это на простом примере объяснялось со стерж КЭ, поэтому запомнил. Но смысл ведь в том, что если не учесть кинемат-е ГУ в матрице Ж, то она будет вырождена! 

Ну, ещё под стабилизировать могут иметь в виду, чтоб сила реакции была равна внешним силам. Но реакция в мкэ ж после расчитывается, уже после подсчёта перемещений...

43 минуты назад, Борман сказал:

5 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Если балка не закреплена она не может деформироваться. И напряжения и деформации будут нулевые. 

лажа.

буду рад, если объясните как может быть иначе. ПОка что я вынужден согласиться с Добряком......................................................
 

Изменено 3 марта 2020 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

31 минуту назад, Jesse сказал:

ПОка что я вынужден согласиться с Добряком

Самолет тоже не закреплен но деформируется как надо.

[soklakov 1 485]

30 минут назад, Jesse сказал:

под "стабилизировать гравитацию" имел в виду "стабилизировать модель под нагрузкой суть её собственным весом". Если модель не стабилизировать, то не посчитает ж)  решатель вылетать будет и т.д.

если считаете под собственным весом - то где закрепления? и зачем вообще IR?

что значит "стабилизировать модель под нагрузкой суть её собственным весом"?

это для чего? чтобы посчитать хоть что-то, или чтобы посчитать напряжения в констуркции под собственным весом? собственный вес без закреплений не бывает. ведь вес - реакция опоры. это ж не масса, а вес.

2 минуты назад, karachun сказал:

Самолет тоже не закреплен но деформируется как надо.

@Jesse , вот для чего IR

[Борман 2 397]

3 минуты назад, soklakov сказал:

IR

Не подскажете типичный кейс для применения этой штуки ?

[soklakov 1 485]

2 минуты назад, Борман сказал:

Не подскажете типичный кейс для применения этой штуки ?

где-то на форуме даже валялось красивое и короткое объяснение.

[karachun 2 038]

@Борман Самолет или корабль в линейной статике. Прикладываем силу тяжести и распределенное давление, задаем узел относительно которого решатель сбалансирует модель и получаем что задача считается а вокруг узла нет скачка напряжений.

Даже немного не так. Прикладываем давления а решатель сам подбирает ускорения по всем направлениям, чтобы модель была практически уравновешенна.

@Jesse Вот настрановский документ. Глава 18. И это получается по сути хитрый констрейнт, вокруг которого силы сбалансированы.

https://docs.plm.automation.siemens.com/data_services/resources/nxnastran/10/help/en_US/tdocExt/pdf/User.pdf

Изменено 3 марта 2020 пользователем karachun

[soklakov 1 485]

@Борман

Скрытый текст

В 21.06.2006 в 13:00, Vova сказал:

Решение задач динамики средствами MSC/NASTRAN Копанев Д.Б.

11. Опция inertia relief

11.1 Общие замечания

В обычной практике статических решений inertia relief не используется (default).

Пользователи, не исследующие специальные проблемы, связанные с учетом

инерционных нагрузок, могут быть не знакомы с этой опцией без ущерба в полу-

чаемых результатах.

Использование inertia relief в различных статических решениях (SOLs 24, 91,

101) различно. Данное руководство применимо только для решения 101.

Статический анализ использует конечноэлементный метод, базирующийся на

предположении, что модель не содержит механизмов и не может передвигаться как

твердое тело. Если одно из этих условий не соблюдается, матрица жесткости

модели становится сингулярной, что обычно сигнализируется UWM_4698. Резуль-

татом является либо фатальное завершение на этапе разложения матрицы, либо не

имеющий смысла результат для модели в целом или ее части. Однако, реализован-

ный в MSC/NASTRAN метод inertia relief позволяет рассчитывать незакрепленные

или не полностью закрепленные конструкции.

Простое понятие об inertia relief следующее: Масса анализируемой конструк-

ции используется в алгоритме для порождения инерционных сил, сопротивляющих-

ся неуравновешенным приложенным нагрузкам. Что в приближении приводит

конструкцию к статическому равновесию, хоть она и не закреплена. Примерами

могут служить движение летательного аппарата по орбите, самолета в установив-

шемся развороте или пикировании... Т.е. во всех случаях мы имеем дело со статиче-

ски уравновешенными конструкциями, хотя эти конструкции не закреплены и

имеют возможность перемещаться как твердое тело.

Опция inertia relief активизируется параметром PARAM,INREL,-1

Кроме этого, в секции Bulk Data должна быть обеспечена запись SUPORT.

Для незакрепленной структуры запись SUPORT должна содержать список из

шести независимых степеней свободы, определяющих возможность движения

структуры как твердого тела. Наиболее простое представление об этом следующее:

Если закрепить описанные в SUPORT степени свободы, то структура не должна при

этом иметь возможность перемещаться как твердое тело. Если хотя бы одно

возможное движение конструкции как твердого тела не описано, дальнейший

расчет не имеет смысла.

Основные идеи метода inertia relief:

1. Автоматическое приложение к анализируемой конструкции дополнитель-

ных ускорений для балансировки приложенных неуравновешенных нагрузок. После

этого структура находится в статическом равновесии (сумма всех приложенных

нагрузок равна численному нулю). Однако, поскольку конструкция не закреплена,

перемещения твердого тела все еще возможны.

2. (Смысл записи SUPORT) Перемещения в направлениях, описанных в SUPORT,

принимаются равными нулю. При этом обеспечивается движение всех узлов

модели по отношению к ним. Термин ”ссылочные” степени свободы в inertia relief

NASTRAN обозначает степени свободы, описанные в записи SUPORT.

3. Решение получается относительно ссылочных степеней свободы (т.е. полу-

чаются перемещения, которые вы бы видели, если бы находились в системе

координат, связанной с ссылочными узлами). Таким образом, если например

некоторый узел КЭМ со своими 6-ю степенями свободы описан в записи SUPORT,

то в output-распечатке перемещений перемещения этого узла будут нулевыми, а

перемещения всех остальных узлов модели будут вычислены по отношению к этому

узлу. Деформации (и соответственно напряжения) при этом, очевидно, не зависят от

системы координат. И являются инвариантными к выбору ссылочных узлов при

получении корректного решения.

 

 

Т.е. во всех случаях мы имеем дело со статически уравновешенными конструкциями, хотя эти конструкции не закреплены и имеют возможность перемещаться как твердое тело.

[Jesse 979]

@karachun @soklakov вижу, спасибо. Это по сути переведённый параграф 18.2 из книжки, что Карачун скинул)
 

2 часа назад, soklakov сказал:

Т.е. во всех случаях мы имеем дело со статически уравновешенными конструкциями, хотя эти конструкции не закреплены и имеют возможность перемещаться как твердое тело.

как не фиксируется то?! фиксируется узел (узлы), вон же в тексте написано чёрным по белому

2 часа назад, soklakov сказал:

(Смысл записи SUPORT) Перемещения в направлениях, описанных в SUPORT,

принимаются равными нулю. При этом обеспечивается движение всех узлов

модели по отношению к ним.

вот ещё интересную аналогию там привели

Цитата

A simple way to think of this is that the solution coming from NX Nastran represents the deformation of the structure you would see if you were standing at the SUPORT degrees of freedom.

".. как если бы встали на зафиксированные узлы" (действуя своей массой во все стороны). 

 

в Солиде заметил кстати, что если давить на пластину силой без креплений с активной IR, то на эпюре перемещений по центру пластины видна пипкатам явно перемещения околонулевые

Изменено 3 марта 2020 пользователем Jesse

[soklakov 1 485]

12 минуты назад, Jesse сказал:

как не фиксируется то?! фиксируется узел (узлы), вон же в тексте написано чёрным по белому

где в цитате слово "фиксируется"? а то непонятно, о чем вопрос.

[Jesse 979]

2 минуты назад, soklakov сказал:

где в цитате слово "фиксируется"? а то непонятно, о чем вопрос.

перемещения равные нулю (тетры) не одно и то же?)

Изменено 3 марта 2020 пользователем Jesse

[soklakov 1 485]

2 минуты назад, Jesse сказал:

перемещения равные нулю (тетры) не одно и то же?)

вопрос целиком сформулировать возможно?

[Jesse 979]

2 часа назад, soklakov сказал:

Основные идеи метода inertia relief:

1. Автоматическое приложение к анализируемой конструкции дополнитель-

ных ускорений для балансировки приложенных неуравновешенных нагрузок. После

этого структура находится в статическом равновесии (сумма всех приложенных

нагрузок равна численному нулю). Однако, поскольку конструкция не закреплена,

перемещения твердого тела все еще возможны.

2. (Смысл записи SUPORT) Перемещения в направлениях, описанных в SUPORT,

принимаются равными нулю. При этом обеспечивается движение всех узлов

модели по отношению к ним. Термин ”ссылочные” степени свободы в inertia relief

NASTRAN обозначает степени свободы, описанные в записи SUPORT.

3. Решение получается относительно ссылочных степеней свободы (т.е. полу-

чаются перемещения, которые вы бы видели, если бы находились в системе

координат, связанной с ссылочными узлами). Таким образом, если например

некоторый узел КЭМ со своими 6-ю степенями свободы описан в записи SUPORT,

то в output-распечатке перемещений перемещения этого узла будут нулевыми, а

перемещения всех остальных узлов модели будут вычислены по отношению к этому

узлу. Деформации (и соответственно напряжения) при этом, очевидно, не зависят от

системы координат. И являются инвариантными к выбору ссылочных узлов при

получении корректного решения.

это про то, что мы стабилизировали модель (исключили моды движения твёрдого тела, именно в этом смысле!!). Теперь матрица Ж не будет вырожденной и всё ОК будет считаться

 

2 часа назад, soklakov сказал:

имеют возможность перемещаться как твердое тело.

не имеют

[soklakov 1 485]

1 минуту назад, Jesse сказал:

не имеют

какие будут аргументы?

[Jesse 979]

6 минут назад, soklakov сказал:

какие будут аргументы?

не знаю, уже башка не очень варит если честно.. но у меня в СВ модель вроде как жёсткое целое чутка повернулась (как на гвоздике) что говорит в вашу пользу

предлагаю ещё завтра обсудить последний нюанс с Inertia Relief, а именно его использование..)
Не знаю как другие, но мне его не приходилось юзать... На случай сбалансированных или чуть не сбалансированных внешних нагрузок есть софт спрингс, ну а когда одна большая неуравновешенная сила можно ведь и с симметрией выкрутиться?!
 

Самое интересно, что в хэлпах СВ опять-таки пишут, что под гравити форс не рекомендуется юзать IR; но вот в книжке @karachunа нашёл такое в 13-54

Цитата

A ship floating in the sea, with pressure loads balancing gravity loads, is an example.

Значит, всё таки в Настране можн?!
Сравнить бы завтра в разных пакетах на кубике каком-нибудь, погружённым в пучину бездны..

Изменено 3 марта 2020 пользователем Jesse

[soklakov 1 485]

8 минут назад, Jesse сказал:

Значит, всё таки в Настране можн?!

При чем тут настраН?

судно, груженое грузом, - пример использования IR.

там есть силы выталкивания со стороны воды, а есть гравитация, которая тянет судно вниз. и обе они - силы, а не закрепления. казалось бы - подбери поле давлений со стороны воды, соответствующее загрузке, то есть с верной ватерлинией, и все будет в порядке. но все время что-то не сходится. все время какая-то мелочь выскакивает.

в данном примере IR действительно используется как "баланс".

но если уж концентрирутесь на фразе

3 часа назад, soklakov сказал:

эти конструкции не закреплены и имеют возможность перемещаться как твердое тело.

то прочитайте в тексте о чем речь:

3 часа назад, soklakov сказал:

Примерами могут служить движение летательного аппарата по орбите, самолета в установившемся развороте или пикировании..

 

16 минут назад, Jesse сказал:

Сравнить бы завтра в разных пакетах на кубике каком-нибудь, погружённым в пучину бездны..

в разных пакетах эта штука работает одинаково. разве что СВ выбивается, он это любит.

[ДОБРЯК 611]

6 часов назад, Борман сказал:

Не знаю, о чем в целом идет дискуссия, но это

10 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Если балка не закреплена она не может деформироваться. И напряжения и деформации будут нулевые. 

лажа.

В уравнениях будут линейно зависимые строки. Уже много раз это обсуждали...

При численном эксперименте будут численные проблемы. Должна быть точка отсчета.

При решении будет деление на ноль.

И дело не в правой части, а в матрице.