В Ansys 2025 R1 как сделать, чтобы при перемещении на заготовку центрального валка два края заготовки скользили по двум неподвижным валкам и образовывали две вертикальные стенки U-образной детали?

[Валерий Алексеевич 6]

Здравствуйте. В Ansys 2025 R1 пытаюсь решить задачу: листовая прямоугольная заготовка Blank по краям лежит на двух неподвижных левом Roll_3 и правом Roll_4 валках, а сверху на заготовку между двумя валками опускается на заданную величину третий центральный валок Roll_1.

В крайнем нижнем положении третьего валка, заготовка должна превратиться в изогнутую U-образную деталь с двумя вертикальным стенками.

Но в крайнем нижнем положении третьего валка, как видно на рисунке, два края заготовки прилипают к двум левому и правому валкам, не скользят по этим двум валкам и не образуют две вертикальные стенки.

В дереве проекта в папке Connections, Contacts и в таблице Details “Frictional Roll_3 To Blank" в разделе Definition, Type применял различные типы контакта: Frictional, 0,1; Frictionless, No Separation, но два края заготовки оставались приклеенными к двум валкам, как показано на картинке.

Применял метод “Flip Contact/Target” к заготовке Blank и двум неподвижным левому Roll_3 и правому Roll_4 валкам, но два края заготовки оставались приклеенными к двум валкам, как показано на картинке.

Напишите, пожалуйста, что сделать, чтобы при перемещении третьего валка Roll_1 на центральную часть заготовки, два края заготовки Blank скользили по двум неподвижным левому Roll_3 и правому Roll_4 валкам и образовывали две вертикальные стенки U-образной детали?

Спасибо.

 

 

[Fedor 1,664]

Все когда-то было в научно-фантастических рассказах. Многое перешагнуло за самые фантастические фантазии :)

Просил то то, чего на свете еще нет :)

 

Цитата

Нейро-Эмоциональный Синхронизатор (НЭС). Это портативный гаджет размером с смарт-часы, который соединяет человеческий мозг с мозгом другого существа (человека, животного или даже инопланетянина, если повезёт) и позволяет мгновенно передавать и синхронизировать эмоции в реальном времени. Никаких слов, жестов или технологий вроде VR — только чистый поток чувств!

Чистый поток чувств это музыка. Устройств портативных с наушниками предостаточно. Реализовать синхронизацию на любом расстоянии детская забава. Вот и практически целый куст разных изобретений на основе этой идеи от ИИ :) 

 

Мир из параболического (теплопроводность) стал гиперболическим (гравитация) если говорить языком математической физики. Посредники нужны все меньше и меньше. Отсечка лишних звеньев  естественный процесс  оптимизации :)

[Fedor 1,664]

Цитата

Открою секрет, журналы сейчас и в электронном виде попадаются

Этот слух нуждается в доказательстве. Cсылку желательно на что-нибудь рецензируемое :)  

[AlexKaz 1,891]

6 часов назад, Валерий Алексеевич сказал:

Погрешность (относительно экспериментальных данных) расчёта перемещений обычно составляет около 5 %, деформаций – около 15 %, напряжений – около 30 %.

Вы путаете причины и следствие. В 99.99% случаев народ не понимает разницу между true strain/stress и engineering strain/stress, подставляя последние в софт, откуда и набегает погрешность.

Обычно косячит не софт, а прокладка.

Разберитесь сначала со своими обозначениями, терминологией и нормами деформаций. Зарубежные разработчики ПО и матметодов не обязаны ориентироваться на обозначения и терминологию в советской литературе, и уж тем более не обязаны доказывать мифические погрешности в 30%. С дуру можно что угодно сломать и получить и 30% погрешности, и 130%, и 100500% до бесконечности, если стоит задача именно сломать, а не пользоваться корректно.

Вам для начала далидельные советы о постановке задачи на 1-й странице. Начните с них, а дальше можно будет подсказать как уточнить счёт без поиска новизны с актуальностью - здесь уже всё найдено и изучено за овер 80 лет.

[Fedor 1,664]

Самое простое взять тензор да и проверить какой из него получают инвариант . 

Времени займет меньше чем копание в хелпах и надежность стопроцентная :) 

Edited November 11 by Fedor

[Fedor 1,664]

Интенсивность тензора напряжений сравнивают с пределом текучести при чистом сдвиге. Этот предел равен пределу текучести при растяжении деленному на корень из трех.  Отсюда и эквивалентное напряжение равно интенсивности тензора умноженной на корень из трех. 

[Fedor 1,664]

https://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=100232&srsltid=AfmBOopVLkPWDnpfa7BNPJ9eh6ZX_FphnE-w2N6SCN90v7f2L-UoOilr   Новожилов на стр 151 показывает, что интенсивность касательных напряжений it  пропорционален среднему значению касательных напряжений в рассматриваемой точке .   Критерий Мизеса утверждает, что предельное состояние наступает при среднем касательном напряжении достигающем предельного значения 

[Flint_ru 63]

4 часа назад, Валерий Алексеевич сказал:

является ошибочной

Валерий Алексеевич,

1) Ошибаются все. Не ошибается только тот, кто ничего не делает.

2) Principal strains - это главные компоненты тензора деформаций. Если вы посмотрите внимательнее, то 2-83 - это не тензор, а кубическое уравнение, и в хэлпе совершенно правильно написано, что  главные компоненты тензора деформаций ε0 (три значения) находятся из кубического уравнения  2-83. Из этих трех главных компонент тензора деформаций вы можете записать шаровой тензор деформаций (если он вам нужен)

3)

4 часа назад, Валерий Алексеевич сказал:

В названии формулы (17-127) также есть неточность: The equivalent strains переводится как эквивалентные деформации, хотя эквивалентная деформация должна записываться в единственном числе как The equivalent strain.  

Вы ухватились за грамматику английского, упустив основную суть. Прочтите внимательно первое предложение в 17.10 : Эквивалентные деформации для упругих, пластических, деформаций ползучести и температурных деформаций (т.е. идет перечисление  различных видов деформаций) вычисляются в постпроцессировании используя уравнение фон Мизеса. Другими словами одна и таже формула используется для вычисления различных эквивалентных деформаций. Подставите компоненты теннзора упругих деформаций - получите эквивалентную упругую деформацию. Если подставите компонеты тензора пластических деформаций - получите, соответсвенно, эквивалентную пластическую деформацию. Поэтому и написано во множественном числе.

4)

5 часов назад, Валерий Алексеевич сказал:

но этого в Справке Ansys нет, и нужно только догадываться о формулах

Все есть, Надо не догадываться, а внимательно читать и вникать в суть написанного.

5)

5 часов назад, Валерий Алексеевич сказал:

На моём компьютере в Справке “Ansys Help 2025 R2” ссылка “Theory Reference” почему-то не работает,

Поставьте Help любой другой версии. Никакая лицензия для хэлпа не нужна. Можно просто скопировать директорию и запустить ANSYSHelpViewer.exe Для освоения будет достаточно.  Только не надо спрашивать где взять.... Вы же взяли где-то ANSYS 2025. Есть и установка автономного хэлпа. В конце концов, я например, в 90-е годы за свои личные баксики через знакомых в штатах купил полный комплект бумажной документации для тогда еще ANSYS 5.1. Прислали в двух больших коробках общим весом килограмм 15. Было бы желание...

[Fedor 1,664]

Цитата

Principal strains - это главные компоненты тензора деформаций.

Математически это собственные числа тензора рассматриваемого как линейный оператор (матрицу)  Например вращениями Якоби главные вектора легко получать вместе с их направлениями. Когда-то так и получал эти инварианты тензора  :)

Edited November 12 by Fedor

[Fedor 1,664]

https://ubirator.com/vyvoz-makulaturi  вот судьба бумаги. Видел как однажды разгружали от научных журналов и книг библиотеку одного НИИ.  Большинство ни разу никто не брал судя по карточкам в них  :) 

Edited November 12 by Fedor

[Валерий Алексеевич 6]

12 часов назад, Flint_ru сказал:

Валерий Алексеевич,

1) Ошибаются все. Не ошибается только тот, кто ничего не делает.

 

Господин Flint_ru. Большое спасибо за подробный ответ. У меня к Вам большая просьба обсудить недостатки Ansys.

 

1. Первый недостаток, который сразу же бросается в глаза, это необходимость разбивать на конечные элементы не только заготовку, но и инструменты, обрабатывающие эту заготовку.

Более того, если в таблице Details of “Roll_3”, например для инструмента Roll_3, в разделе Definition в строке Stiffness Behavior в ячейке выбрать свойство Rigid для жёсткого инструмента, то Ansys отказывается делать расчёт. Ansys требует вместо Rigid задать свойство Flexible и выполняет расчёт параметров деформировано-напряжённого состояния (ДНС) не только заготовки, но и инструментов. Так как на практике трещины образуются, как правило, не на инструментах, а на обрабатываемой заготовке, то при решении такой задачи в Ansys данные по ДНС инструментов не нужны.

Вы согласны с этим?

 

2. На прилагаемом ниже скане на этапе изгиба заготовки показано распределение параметра Maximum Principal Stress.

Но непонятно, из трёх главных напряжений, например, в системе координат XYZ, s_x, s_y, s_z, какое это напряжение?

Например, считаем, что в заготовке действуют следующие три главных напряжения s_x, s_y, s_z: растягивающее (по оси X или по длине заготовки) напряжение s_x, сжимающее (по оси Y или по толщине) напряжение s_y и напряжение s_z (по оси Z или по ширине заготовки).

Считаем что Maximum Principal Stress – это главное растягивающее напряжение s_x, и в наружном слое изогнутой заготовки s_x = 486 MPa Max. На рисунке показан вид спереди на торец заготовки и одновременно снизу, где для наружных слоёв заготовки – плоское напряжённое состояние (s_z  = 0) и где s_y = 0.

На внутренних слоях заготовки Ansys показывает по цветовой диаграмме значение s_x = -54 MPa.

Но по теории гибки мы знаем, что на внутреннем слое значение напряжение s_x должно быть по модулю близким к значению на внешнем слое, только обратного знака. А Ansys выдаёт нам s_x = -54 MPa, что по модулю существенно отличается от s_x = 486 MPa.

Получается, что Ansys выдаёт ошибочный расчёт.

Вы согласны с этим?

 

Спасибо.

[Jesse 1,015]

28 минут назад, Валерий Алексеевич сказал:

Например, считаем, что в заготовке действуют следующие три главных напряжения s_x, s_y, s_z: растягивающее (по оси X или по длине заготовки) напряжение s_x, сжимающее (по оси Y или по толщине) напряжение s_y и напряжение s_z (по оси Z или по ширине заготовки).

Считаем что Maximum Principal Stress – это главное растягивающее напряжение s_x

не считаем.
вы явно путаете главные напряжения, которые и в литературе, и в терминах Ансиса обозначаются S1, S2, S3

 

и нормальные напряжения SX, SY, SZ в текущей системе координат.

30 минут назад, Валерий Алексеевич сказал:

Но по теории гибки мы знаем, что на внутреннем слое значение напряжение s_x должно быть по модулю близким к значению на внешнем слое, только обратного знака. А Ansys выдаёт нам s_x = -54 MPa, что по модулю существенно отличается от s_x = 486 MPa.

хз чё подразумевается под "теорией гибки", наверно обычный изгиб.
Так вот. Главные напряжения будут направлены вдоль волокон и равны на противоположных концах только в случае чистого изгиба.
У вас же тут ещё касательные напряжения присутствуют SXY, SXZ, SYZ, так что первое главное напряжение будет направлено как-то под углом к заготовке.

 

34 минуты назад, Валерий Алексеевич сказал:

Получается, что Ansys выдаёт ошибочный расчёт.

неверно. результаты расчета Ансис зависят от того что ему задали на входе.
а вы ещё и результаты интерпретируете на свой лад...
И я бы на вашем месте не спешил с выводами насчёт работы ПО с миллиардными оборотами, десятком тысяч сотрудником и которому уже лет 50 на рынке САЕ, учитывая что вы даже не знаете что такое главное напряжение....

 

41 минуту назад, Валерий Алексеевич сказал:

и да, насчёт этой картинки: тут элементы как-то сильно вытянуты у вас. Для пластического расчета это не есть хорошо..

[Flint_ru 63]

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

Получается, что Ansys выдаёт ошибочный расчёт.

Вы смотрите Maximum Principal Stress  (S1), соответственно на внутреннем слое, где сжатие, смотрите Minimum Principal Stress (S3)

[Валерий Алексеевич 6]

1 час назад, Jesse сказал:

не считаем.
вы явно путаете главные напряжения, которые и в литературе, и в терминах Ансиса обозначаются S1, S2, S3

 

Господин Jesse. Спасибо за ответ.

 

1. Любой человек может обозначить главные напряжения по-любому. Такое обозначение главных напряжений s_x, s_y, s_z имеет свои преимущества, сразу видно, в направлении какой оси координат действует главное напряжение.

 

1 час назад, Jesse сказал:

хз чё подразумевается под "теорией гибки", наверно обычный изгиб.
Так вот. Главные напряжения будут направлены вдоль волокон и равны на противоположных концах только в случае чистого изгиба.
У вас же тут ещё касательные напряжения присутствуют SXY, SXZ, SYZ, так что первое главное напряжение будет направлено как-то под углом к заготовке.

 

2. Любое аналитическое или численное решение выполняется с большим числом допущений. В данном случае гибки заготовки сверху-вниз валком в заготовке действуют и контактные напряжения, и касательные напряжения, но они настолько малы, что ими обычно в теории пренебрегают. И Ansys должен показывать малые значения и контактных, и касательных напряжений.

 

1 час назад, Jesse сказал:

неверно. результаты расчета Ансис зависят от того что ему задали на входе.
а вы ещё и результаты интерпретируете на свой лад...
И я бы на вашем месте не спешил с выводами насчёт работы ПО с миллиардными оборотами, десятком тысяч сотрудником и которому уже лет 50 на рынке САЕ, учитывая что вы даже не знаете что такое главное напряжение....

 

3. У каждой CAD/CAE-системы, в том числе и у CAD/CAE-системы Ansys, имеются недостатки. И нужно знать об этих недостатках, чтобы учитывать их при решении своих задач.

Сообщите, пожалуйста, о каких недостатках у CAD/CAE-системы Ansys Вы знаете?

 

1 час назад, Jesse сказал:

и да, насчёт этой картинки: тут элементы как-то сильно вытянуты у вас. Для пластического расчета это не есть хорошо..

 

Ответьте, пожалуйста, предметно на следующие 2 вопроса:

 

4. Первый недостаток у Ansys, который сразу же бросается в глаза, это необходимость разбивать на конечные элементы не только заготовку, но и инструменты, обрабатывающие эту заготовку.

Более того, если в таблице Details of “Roll_3”, например для инструмента Roll_3, в разделе Definition в строке Stiffness Behavior в ячейке выбрать свойство Rigid для жёсткого инструмента, то Ansys отказывается делать расчёт. Ansys требует вместо Rigid задать свойство Flexible и выполняет расчёт параметров деформировано-напряжённого состояния (ДНС) не только заготовки, но и инструментов. Так как на практике трещины образуются, как правило, не на инструментах, а на обрабатываемой заготовке, то при решении такой задачи в Ansys данные по ДНС инструментов не нужны.

Вы согласны с этим?

 

 

5. …Но по теории гибки мы знаем, что на внутреннем слое значение напряжение s_x должно быть по модулю близким к значению на внешнем слое, только обратного знака. А Ansys (на представленном выше рисунке) выдаёт нам s_x = -54 MPa, что по модулю существенно отличается от s_x = 486 MPa.

Получается, что Ansys выдаёт ошибочный расчёт.

Вы согласны с этим?

 

Да, я помню о Вашем ответе "неверно. результаты расчета Ансис зависят от того что ему задали на входе.". Расшифруйте, пожалуйста, что на входе я задал неправильно?

Спасибо.

[Валерий Алексеевич 6]

1 час назад, Flint_ru сказал:

Вы смотрите Maximum Principal Stress  (S1), соответственно на внутреннем слое, где сжатие, смотрите Minimum Principal Stress (S3)

 

Господин Flint_ru. Спасибо за ответ.

Да, Вы правы, если включить распределение параметра Minimym Principal Stress, то на внутреннем слое значение главного нормального напряжения s_x по модулю близко к значению на внешнем слое, только обратного знака.

Тогда я не понимаю логику Ansys. Цветовая диаграмма должна показывать распределение только одного (из трёх s_x, s_y, s_z) главного нормального напряжения s_x, например, по толщине заготовки так:

на внешнем слое заготовки s_x = 486 MPa,

на внутреннем слое заготовки s_x » -486 MPa,

переходя через нулевое значение для s_x.

 

А показывает нечто, непонятное для меня.

 

Объясните, пожалуйста.

 

Спасибо.

[Fedor 1,664]

Цитата

Первый недостаток у Ansys, который сразу же бросается в глаза, это необходимость разбивать на конечные элементы не только заготовку, но и инструменты, обрабатывающие эту заготовку

Это же реализация метода конечных элементов, при чем тут заготовки и инструменты.  

Не обижайтесь, но напомнили анекдот где "чукча не читатель, чукча писатель "  :)

Цитата

главного нормального напряжения s_x

это напряжение в направлении оси x , только и всего   https://ru.wikipedia.org/wiki/Тензор_напряжений 

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Пластический_шарнир   

Edited November 12 by Fedor

[Jesse 1,015]

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

и контактные напряжения, и касательные напряжения, но они настолько малы, что ими обычно в теории пренебрегают

нууу.. контактные напряжения тут точно не будут малы. Можете вывести contact pressure. Но даже в центре заготовки вдали он контакта касательные напряжения будут существенные. Ими можно пренебречь в случае совсем прям тонкого листа. У вас же толстая заготовка достаточно

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

Более того, если в таблице Details of “Roll_3”, например для инструмента Roll_3, в разделе Definition в строке Stiffness Behavior в ячейке выбрать свойство Rigid для жёсткого инструмента, то Ansys отказывается делать расчёт. Ansys требует вместо Rigid задать свойство Flexible и выполняет расчёт параметров деформировано-напряжённого состояния (ДНС) не только заготовки, но и инструментов

откройте message, какую ошибку выдаёт?
Скорей всего это с контактом связано. Попробуйте выставить в настройках контакта там где Behavior - Asymmetric. Контакт жёстких тел только асимметричный тип контакта обрабатывает

 

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

Так как на практике трещины образуются, как правило, не на инструментах, а на обрабатываемой заготовке, то при решении такой задачи в Ansys данные по ДНС инструментов не нужны.

Вы согласны с этим?

ну первый расчёт я бы точно провёл с одной лишь заготовкой, там где она примерно напирает на валики там жёстко закрепил бы и посмотрел что примерно получается. Можно даже в оболочках сделать первый расчёт. А потом постепенно усложняем.

[Jesse 1,015]

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

Сообщите, пожалуйста, о каких недостатках у CAD/CAE-системы Ansys Вы знаете?

да в основном ерунда всякая, связанная в основном с выводом результатов и расположением кнопочек в ЮИ.
недостатков в решателе нет. Все недостающие опции можно вытащить командной вставкой/сниппетом Commands.
Т.е. тут куча рычагов, и вопросы чаще всего к тому почему тот или иной рычажок не засунули в интерфейс ВБ.

например я считаю важным параметр NEQIT - количество итераций Ньютона-Рафсона до бисекции. Странно что его нет в ВБ в настройках расчёта.
Ну ещё из недавнего обнаружил, что в Harmonic по результатам расчёта нельзя сделать АЧХ эквивалентных напряжений (компоненты тензора напряжений могут не синфазно меняться).
Хотя многие програмки типа того же SW Simulation или АРМ Structure позволяют это делать, тем самым можно получить консервативный результат.
Решает правильно, учитывая что АНсис - это эталон в мире САЕ пакетов и его миллион раз верифицировали и валидировали

55 минут назад, Валерий Алексеевич сказал:

на внешнем слое заготовки s_x = 486 MPa,

на внутреннем слое заготовки s_x » -486 MPa,

переходя через нулевое значение для s_x.

 

А показывает нечто, непонятное для меня.

главные напряжения с учетом знака идут)

1 час назад, Валерий Алексеевич сказал:

Расшифруйте, пожалуйста, что на входе я задал неправильно?

имею в в иду это в целом такое правило: точность на выходе не может превышать точности на входе.
Т.е. если вы неправильно или с большой погрешностью задали граничные условия, то и результаты будут не ах ти какие..

[Flint_ru 63]

2 часа назад, Валерий Алексеевич сказал:

Цветовая диаграмма должна показывать распределение только одного (из трёх s_x, s_y, s_z) главного нормального напряжения s_x, например, по толщине заготовки так:

на внешнем слое заготовки s_x = 486 MPa,

на внутреннем слое заготовки s_x » -486 MPa,

переходя через нулевое значение для s_x.

Уже писали, Sx и S1 - разные напряжения. Sx - нормальные напряжения по направлению оси Х, S1 - главный компонент тензора напряжений. Вы выводите Maximum Principal (S1) или Minimum (S3) То, что вы описали - это как раз Sx. Вам надо вывести в результатах Stress/Normal и в orientation выбрать нужную ось (X Axis)ю Ну и проверьте для какой координатной системы (по умолчанию Global)

[Валерий Алексеевич 6]

2 часа назад, Jesse сказал:

откройте message, какую ошибку выдаёт?
Скорей всего это с контактом связано. Попробуйте выставить в настройках контакта там где Behavior - Asymmetric. Контакт жёстких тел только асимметричный тип контакта обрабатывает

 

Господин Jesse, спасибо за ответ.

 

Сделал как Вы рекомендовали: выставил в настройках контакта там где Behavior – Asymmetric.

Всё равно решение не начинается, получаю сообщение об ошибке:

 

Rigid bodies are invalid as a geometry selection

 

Напишите, пожалуйста, как исправить эту ошибку?

 

Спасибо.

1 час назад, Flint_ru сказал:

Уже писали, Sx и S1 - разные напряжения. Sx - нормальные напряжения по направлению оси Х, S1 - главный компонент тензора напряжений. Вы выводите Maximum Principal (S1) или Minimum (S3) То, что вы описали - это как раз Sx. Вам надо вывести в результатах Stress/Normal и в orientation выбрать нужную ось (X Axis)ю Ну и проверьте для какой координатной системы (по умолчанию Global)

 

Господин Flint_ru. Спасибо за ответ.

Я наверно неточно объяснил мою проблему в Ansys, попробую более подробно.

 

По теории, если в Ansys включить распределение параметра Maximum Principal Stress или Minimum Principal Stress по толщине заготовки (как показано на рисунке), то на внутреннем слое значение главного нормального напряжения s₁ по модулю должно быть близким к значению на внешнем слое, только обратного знака.

Цветовая диаграмма должна показывать распределение только одного (из трёх s₁, s₂, s₃) главного нормального напряжения s₁, например, по толщине заготовки так:

на внешнем слое заготовки s₁ = 486 MPa,

на внутреннем слое заготовки s₁ » -486 MPa,

переходя через нулевое значение для s₁ на нейтральной поверхности.

 

А Ansys показывает другое, ошибочное значение, а именно:

 

Если включить распределение параметра Maximum Principal Stress, то Ansys показывает:

на внешнем слое заготовки Maximum Principal Stress = 486 MPa (как показано на рисунке), что правильно,

на внутреннем слое заготовки Maximum Principal Stress = -54 MPa, что является ошибкой, должно быть значение, близкое к -486 MPa со знаком минус.

 

Если включить распределение параметра Minimum Principal Stress, то Ansys показывает:

на внешнем слое заготовки Minimum Principal Stress = 54 MPa, что является ошибкой, должно быть значение, близкое к 486 MPa;

на внутреннем слое заготовки Minimum Principal Stress = -486 MPa, что правильно.

 

Объясните, пожалуйста, что такое Maximum Principal Stress и Minimum Principal Stress применительно к распределению главного нормального напряжения по толщине заготовки в зоне растяжения на внешнем слое и в зоне сжатия на внутреннем слое?

Спасибо.

 

[Jesse 1,015]

18 минут назад, Валерий Алексеевич сказал:

Rigid bodies are invalid as a geometry selection

значит показывает ошибку в ветке Geometry?
сделайте ПКМ на ошибку - go to object

мб надо просто отключить для валиков нелинейность Material nonlinearities - No

Edited November 12 by Jesse