CAE пакеты для статического анализа прочности

[BOBAH 0]

по поводу Гришина, а казачок то засланый, и я совершено не согласен ни с Анпиловым ни с Гришиным, по личному знавомству с Анпиловым, не стану светиь свое имя, ибо он большой флудер.

[AIU 0]

Здравствуйте уважаемые!

Я сравнительно недавно пользуюсь САЕ. Так вышло, что хороший спец, который помог освоить мне CAE сферу работает в COSMOS. Ну и я соответственно начал с этой программы. До сих пор я слышал ТОЛЬКО "+" об этой системе и о ее немерянных преимуществах перед собратьями. Мне как раз было полезно то, что к ней прилагается эелектронный справочник на тысячи страниц по используемым в программе моделям, а также наличие неплохого языка скриптов, ну и конечно чрезвычайно низкая ресурсоемкость.

Я решал преимущественно линейную статику, но было несколько сопряженных (температура+прочность) задач и обе нелинейности. Хотелось бы узнать у знатоков о тех грубейших ошибках в нелинейных решениях, которых я по неопытности мог не заметить. Хотя в документации и поставке есть много "рекламных" примеров о беспрецендентной точности решателей. Да и в сети много сравненийCAE систем, где COSMOS, ANSYS в тройке лидеров.

PS. Кстати, я не совсем понял пример товарища "о 100 кратной постановке сопряженной задачи". Я то получал решения на любом шаге единожды поставив задачу и запустив сольвер (теплопроводность + прочность). Наверное я не так понял...

Хотел бы получить ответ на свои вопросы дабы решить, изучать COSMOS дальше или овчинка выделки не стоит.

[AIU 0]

Здравствуйте всем. Я уже спрашивал на этом форуме об ошибках при решении нелинейных задач в COSMOS/m, но мое сообщение пропало. Уважаемые специалисты, расскажите по возможности о том какие ошибки Вами обнаружены. Ошибки кода, ошибки в (неправильно) применяемой математике. В чем они выражаются. Это важно для меня, поскольку я детально изучаю дискретные приемы решения нелинейных (обе) задач прочности/ термопрочности/ динамики (пока динамика близка к "0") именно с применением этого пакета. Мне он кажется (пока) весьма удобным, однако в случае принципиальных ошибок я не стану тратить время впустую. Заранее спасибо.

[avargano 0]

2 AIU

Вообще об ошибках космоса много писал г. Анпилов в САЕ-ветви данного форума, если интересно - посмотрите предыдущие страницы.

Что меня несколько удивило, так это то, что в Космосе нельзя в одной модели использовать шеллы с солидами. Если это действительно так (сам я программы не видел и это мое мнение базируется на проходивших в свое время в этом форуме обсуждениях этого софта), то, на мой взгляд, применять программу для кэ-моделирования реальных конструкций весьма затруднительно, т.к. случаи, когда шеллы и солиды приходится втыкать в одну модель, встречаются весьма часто

[avargano 0]

Но это в любом комплексе не делается автоматически

Если честно, то во всех трех кэ-комплексах, с которыми мне приходиось работать (I-DEAS, HyperMesh и Ansys) это делается именно автоматически - нужно только иметь ввиду, что всвязи с разницей количества степеней свободы для оболочек и объемных элементов образуется подобие рояльной петли. Т.е. по крайней мере заботится о математике пользователю не приходится.

[avargano 0]

Как вы совмещаете угол поворота нормали оболочки и перемещения объемного элемента?

Самое простое решение в данном случае - дополнительный ряд оболочек, либо внедренный в тело массива объемных элементов, либо лежащий по их поверхности, т.е. обеспечить совмещение не по одному ряду узлов, а по двум, что обеспечивает передачу угла поворота оболочек объемным элементам. Естественно, что жесткость незначительно возрастает, да и узловые результаты показывают "цену на дрова в Париже", но такие соединения и делаются не в тех зонах, результаты в которых нас сильно интересуют. Главное назначение подобных "гибридов" - более-менее адекватно передать общие деформации от массива оболочек массиву солидов.

[Гость ISPA]

Небольшое дополнение. Если в в каком-то одном месте результат расчетов показывает "цену на дрова в Париже", то почему в другом месте "цена" изменится?

[avargano 0]

Если в в каком-то одном месте результат расчетов показывает "цену на дрова в Париже", то почему в другом месте "цена" изменится?

Я говорил о значениях напряжений на узлах, картина перемещений при этом не сильно искажается. А если следовать Вашей логике, то и локальные сгущения сетки или ее огрубление на менее важных участках тоже прямой путь к производству цифрового мусора?

[Гость ISPA]

Зачем заведомо (зная об этом) неправильно моделировать соединение оболочки и объемного элемента? Делайте сразу правильно. Или вы не знаете как моделировать правильно или этого не позволяют возможности комплекса.

[AIU 0]

Стоп! Товарищи! В КОСМОСЕ _можно_ использовать соединение шеллов с солидами, причем 2х типов - шарнирно (рояльная петля) и жестко. Есть опция в опциях статического решателя. Причем я не совсем понял принцип _правильного_ использования СОЛИДОВ с 3 и 6 (tetraR) степенями свободы. В доках написано, что в элементах с 3 степенями свободы в узле повороты реализованы за счет перемещений (!). Однако результаты я в обоих случаях получал разные. Просветите?

[AIU 0]

... А про ошибки в космосовской нелинейнлсти я ничего в форуме так и не нашел. За ссылку буду благодарен.

[avargano 0]

Или вы не знаете как моделировать правильно или этого не позволяют возможности комплекса.

Вы меня заинтриговали, ей богу, расскажите, как правильно Мы, если честно, никогда особенно этой проблемой и не загружались - делали по накатанной схеме с заведомо наименьшими неудобствами, и все.

Можно, конечно, задать уравнения связи, которые бы отслеживали поворот оболочки и передавали его объемным элементам, но это займет слишком много времени...

[avargano 0]

За ссылку буду благодарен.

Посмотрите здесь. Перечитывать все мне было лень, но как раз из этой "дисскуссии" я вынес большинство своих предубеждений о космосе, возможно там и про нелинейности говорилось

[Гость ISPA]

Самое лучшее и правильное задавать соединение через уравнения. Но для этого нужен удобный способ задания и самое главное визуализация уравнений.

Второй способ - вы делаете стержневую обвязку объемных элементов. При этом у узлов объемных элементов появляются угловые степени свободы и углы поворота оболочки автоматически переходят в перемещения узлов объемных элементов.

Но все-таки первый способ более "чистый". И вопрос только в том предоставили ли разработчики комплекса такую возможность.

[avargano 0]

вы делаете стержневую обвязку объемных элементов

А какая разница - дополнительный ряд оболочек или стержни? В любом случае мы вносим в модель дополнительные подпорки, увеличивая жесткость, причем еще спорный вопрос, чем сильнее...

[Гость ISPA]

Если вы правильно запишите уравнения или стержни , то у вас получится один результат. Конечно, в качестве критерия "правильности" будут уравнения.

[caepavel 0]

Добрый день коллеги,

1. Моделирование обоолочкой путем продлевания в тело солидов приводит к тому что переходная зона увеличивается по длине. Если добавлять малую жесткость оболочки, то в начале стыка жесткоть соединения будет мала, а следовательно и угол поворота будет более чем реально. Т.е. промежуточный вариант между рояльной петлей и реальной конструкцией. Если задать большую жесткость, то это равносильно вставки жесткой полосы, которая, кстати будет жесткой и вдолб полосы, т.е. второй размер у нее будет соизмерим с размером конструкции.

2. Моделирование оболочкой или балочными элементами поперек лучше. Но мы отказываемся в этом случае от гипотизы плоских сечений, либо, жесткость надо задавать очень большую. Кроме того большая жесткость это либо материал либо толщина. Не заная точно как они влияют на обусловленность матрицы но подразумеваю не очень хорошо.

3. Уравнения связи. Вообще так принято, в лучших домах. В ANSYS есть специальный инструмент: Using the Internal MPC Approach for Assemblies and Kinematic Constraints. Для создания автоматических связей.

4. Есть солид элементы с 6 степенями, но остается концентратор в точке и эти элементы придется использовать по всей модели или по большей части ее области.

PavelN

Удачи.

[caepavel 0]

Что это за гипотеза плоского сечения, при моделировании соединения оболочки и солида? Вернее отказ от нее.

Все зависит от того где вы моделируете переход. Вариантов три: в теле солида (но как???), в переходной области и в области регулярной для оболочки.

Где Вы считаете боле правильно моделировать переход. В переходной зоне? Где обычно концентраторы и она зачастую и является объектом анализа. А если в регулярной области, то читайте сопромат.

[caepavel 0]

Я повторюсь, но при правильном моделировании не будет разницы между уравнениями и стержнями.

Только если в прогремме есть инструмент по моделированию уравнениями, то процесс моделирования становиться проще.

Как влияют жесткие элементы на процесс решения?

[caepavel 0]

Проговорю еще раз. Стержневые элементы не более жесткие, чем уравнения.

да, только уравнения связи это запись одних степеней через другие. Жесткие балочные элементы, это элементы для которых искуственно заданна жесткость близкая к бесконечности в отношении близлижайшей конструкции (я имею ввиду, что не деформируются под прилагаемой нагрузкой).

Это значит что в матрицу жесткости будут прописываться компоненты с численным значением превышающим чем среднее и уж темболее минимальн. Как будет решать программа такие матрицы? Есть ли где подробный ответ? Это был один из моих вопросов к вам как разработчику, по поводу обусловленности. Для некоторых солверов, поэтому требуется по мимо формы искажения ограничения по размерам. Может это миф, но надеюсь что Вы меня просветите

Так откуда берется гипотеза плоского сечения? Ведь вы же не отвечаете.

Прочитать можно в любом учебнике сопромата. Берется она исходя из того что жесткость сечения для регулярной конструкции одинакова по обе стороны сечения, или так полагается. Таким образом при нагружении основными силовыми фокторами для оболочек (момент и растяжения в 2-х напр.) приоритета по перемещениям не получает ни одна из сторон. Т.о. точка остается на нормали к срединной поверхности как до деф так и после.

Это справедливо и для балок, но не действует при внецент. приложении раст. силы. Но, в этом случае можно исходить из того что сечения деформируются и разварачиваются "пропорционально" и анвлитические выкладки будут все равно верны при удалении от точки прил. нагр.

Итак, возможно задать балкам правильную жесткость. Что бы деформация в них была адекватной реальному поведению, так кто ж их считает, темболее область по опр. переходная.

Практически более удобны уравнения, я сужу по ANSYS и NASTRAN. Т.к. не нужно создавать тип елемента и описывать его свойства (типа жесткость). Постановка заключается в выборе 1 мастер узла и нескольких слейв. В ANSYS есть макрос для авт. моделирования связей такого типа. А для балок вы будете по паре тыкать. Впрочем в FEMAP этот инструмент есть и Вы должны знать.

Я не отстаиваю никакой из методов. Я говорю что практически удобнее ур. связей. Если Вы знаете как правильно моделировать балками то, либо раскажите общественности либо вообще не стоит об этом писать т.к. кроме Вас это никому не поможет.

Проговорю еще раз. Стержневые элементы не более жесткие, чем уравнения.

тем не мение это далеко не одно и тоже. Об этом и стоит писать, а не о их жесткости. Кстати, разработчики FEMAPа очень здорово ввели в заблуждение пользователей назвав ур. связей жестким элементом. Т.о. неискушенные пользователи с ним так и обращаются. Сами понимаете что происходит если с слейв степени свободы приложить закрепление.