Нелинейный анализ вибрации

[xlebulllek 0]

Практикуюсь в Simulation, исследую блок, который крепится на кронштейне путём защёлкивания, на случайные вибрации. Кронштейн стальной (использовал стандартную отожжённую нержавеющую сталь), а блок из ПК/АБС пластика (для пластика выбрана пластичность по Мизесу). Начал разбираться с линейного динамического исследования случайных вибраций, задал материалы, закрепление, возбуждение, демпфирование. Но столкнулся с тем, что в линейной динамике возможно задать лишь свободное и связанное взаимодействие, что не подразумевает зазоры, которые в соединении блока и кронштейна есть.

Поскольку, в данном случае зазоры ожидаемо должны влиять на результат исследования, я перешёл в нелинейную динамику.

 

В силу того, что стандартных инструментов для одновременного изучения случайных вибраций и нелинейного взаимодействия нет, я решил смоделировать случай удара блока о кронштейн под действием силы инерции после прохождения зазора.

Все настройки закрепления, материалов и поверхностей взаимодействия я оставил такими же (разве что поменял условие взаимодействия на «контакт»). В качестве нагрузки я использовал инструмент «Сила тяжести», указав там некоторое достаточно большое ускорение, чтобы посмотреть характер повреждений в таком случае. Результат оказался правдоподобен, напряжения сконцентрированы в основании крепления.

Но у меня остались сомнения:
1) Насколько такой метод правильный с точки зрения физики процесса?
2) Если он имеет место быть, то будет ли правильным использовать в качестве такого ускорения максимальное среднеквадратичное ускорение, взятое из результатов анализа случайных вибраций, если там блок и кронштейн принимались как «связанные»?
3) Можно ли какими-то более удобными способами проводить такое исследование? Если бы детали были бы закреплены жёстко, то проблем с использованием линейного анализа и не возникло бы, но тут, к сожалению, зазоры есть, и обойтись без них не получается.

          Ещё, буду рад, если поможете в решении следующей проблемы: в нелинейном динамическом исследовании при нажатии ПКМ на исследование и открытии свойств, окно с ними не появляется. Получается, невозможно задать даже величину минимального шага и общего времени моделирования. Такая проблема есть лишь в данном типе исследований, в других не возникает. Перезапуск компьютера и Solidworks, к сожалению, не помог.

[Jesse 1,027]

14 часов назад, xlebulllek сказал:

блок из ПК/АБС пластика (для пластика выбрана пластичность по Мизесу)

 

14 часов назад, xlebulllek сказал:

исследую блок, который крепится на кронштейне путём защёлкивания

так в чём задача то? понять отщелкнётся или нет? или прочность именно интересует?

 

14 часов назад, xlebulllek сказал:

Можно ли какими-то более удобными способами проводить такое исследование?

можно. но для начала надо сделать упрощённую модель и "попрактиковаться" на ней. А не всё в кучу сваливать и потом репу чесать..

[xlebulllek 0]

1 минуту назад, Jesse сказал:

так в чём задача то?

Интересует прочность, отломает ли крепление.

4 минуты назад, Jesse сказал:

"попрактиковаться" на ней

Попрактиковаться с нелинейным исследованием? Чтобы не прыгать грудью на амбразуру, почитал справку, а потом решил учебную задачку в пакете обучения Солида про кусок трубы, который входил в зажим, где разобрался с особенностями возможностей инструмента. Больше интересует, как решать подобные задачи, когда нагрузкой является не линейно растущая сила, а вибрация. 

[Jesse 1,027]

1 час назад, xlebulllek сказал:

Больше интересует, как решать подобные задачи, когда нагрузкой является не линейно растущая сила, а вибрация. 

ну вы всё опять-таки в кучу намешали..
в Random Vibration работают чисто линейные допущения (связанные контакт, линейные материалы, отсутствие больших перемещений) на основе модальника. И там подразумевается стационарно меняющаяся нагрузка, заданная в частотной области. Причём результаты на выходе интерпретируются как "~90% вероятности что конструкция не треснет". Ну т.е. этот анализ используется для получения НДС под действием случайной вибрации. Извлекать оттуда "среднеквадратичные ускорения" и прикладывать потом в нелинейной динамике весьма спорно...
В общем, резюме такое: если нелинейные эффекты велики (меняется площадь контакта, нелинейный материал), тогда считайте сразу в нелинейной динамике. Вибрацию напрямую задавайте во временной области. Можно каким-нибудь прямоугольным или треугольным импульсом. Это даже где-то нормируется..
Если нелинейность слабая, то можно в линейной динамике прогнать шустро со склеенными контактами и линейным материалом.
Если и силы инерции малы, то можно вообще в статике посчитать. Я бы с этого и начал 

16 часов назад, xlebulllek сказал:

в нелинейном динамическом исследовании при нажатии ПКМ на исследование и открытии свойств, окно с ними не появляется.

дайте угадаю: у вас windows 11 и какая-то старая версия Solidworks, 2021 или старше?

[xlebulllek 0]

18 минут назад, Jesse сказал:

дайте угадаю: у вас windows 11 и какая-то старая версия Solidworks, 2021 или старше?

Нет, W10 и SW 2022. Но эта проблема решилась как-то сама собой при очередном перезапуске, уже неактуально, спасибо.

19 минут назад, Jesse сказал:

Если нелинейность слабая, то можно в линейной динамике прогнать шустро со склеенными контактами и линейным материалом.

На самом деле, я всё это проделал уже. И в статике нагрузку приложил, и в линейном анализе Random Vibrations использовал. Но выяснилось, что нелинейные эффекты очень существенны.

21 минуту назад, Jesse сказал:

Можно каким-нибудь прямоугольным или треугольным импульсом

Я, запустив одно нелинейное исследование с линейно растущей нагрузкой, после которого начал догадываться, что можно попытать задать пилообразный закон изменения, что меня хоть как-то приблизит к вибрациям. Благодарю за подтверждение моих догадок, буду пробовать