Нужна помощь в описании оболочки

[alexwag 0]

2 Форумный боец: В реальности резина обвалакивет корд.

2 Segr_a: Констрекция тановится жесткой на столько, что в точке А момент порядка 50 кН м. В моих представлениях, если сесть на один бок автомобильной камеры в 1,5 метра в диаметре, заполненой водой и воздухом без давления, то она прогнется!, а тут получилось, что такой момент выгибает 850 меров трубы в дугу.

[Форумный боец 1]

В реальности резина обвалакивет корд.

т.е. как бы композит? если корд проходит по срединной поверхности резины, то надо делать сетку корда с оболочкой узел-в-узел и связывать степени свободы.

[alexwag 0]

т.е. задать резину елементом solid185 (например) с толщиной в несколько элементов и между средними элементами задать сетку корда. А можно поподробнее - как это сделать? Стержневыми элементами типа link или другими? И как вообще задавать привязку по существующим узлам? Если сделать так, что нагрузка в 200 тонн заставит сделать стержни довольно толстыми - или надо опять же по возможности мельчить сетку?

На другом форуме мне написали: "REINF265"... Это что? У меня Ansys v10, в хелпе ничего не нашел.

[Форумный боец 1]

т.е. задать резину елементом solid185 (например) с толщиной в несколько элементов и между средними элементами задать сетку корда

нет, задать резину шеллом. поверхность, разбитая оболочкой фактически и является срединной.

"REINF265"

подозреваю, что это от слова "реинфорсмент". я бы сделал бимами - ведь корд, несмотря на кажущуюся "гибкость", является обычным стержнем. возможно стоит включить большие деформации.

да, есть такой элемент в 11 версии - reinf265

[alexwag 0]

да, есть такой элемент в 11 версии - reinf265

Вопрос может показаться наглым, но где взять 11-ую версию, ну или рабочий кряк, а то сам ансис есть, только поставить не могу? Ответ можно в личку... Изменено 8 июля 2008 пользователем alexwag

[alexwag 0]

Еще один вопрос, узлы оболочки должны совпадать с узлами воды и газа? Узлы воды и узлы газа друг с другом?

[serg_a 0]

2 Segr_a: Констрекция тановится жесткой на столько, что в точке А момент порядка 50 кН м. В моих представлениях, если сесть на один бок автомобильной камеры в 1,5 метра в диаметре, заполненой водой и воздухом без давления, то она прогнется!, а тут получилось, что такой момент выгибает 850 меров трубы в дугу.

Не совсем понятно. Вы моделировали то, как вы садитесь на бок автомобильной камеры, наполненной водой и газом без давления и получили изгибающий момент 50 кН м? Или вы получили такой момент от силы в 200 тонн при крайнем положении вашей оболочки, наполненной водой и газом без давления? От какой нагрузки получается такой момент? 200 тонн - это ведь 2000 кН, не так ли? Приложено к трубе, причём снизу.

Кстати, тут тоже не совсем ясно, как именно приложена сила. Труба как-то закреплена. Разве она не должна изгибаться в дугу?

Или труба не закреплена нигде? На картинке не разобрать к сожалению, где закрепление, гда нагрузки..

Поэтому не совсем понятно.

А если уж мы заговорили о числах, то всё должно быть ясно.

И в первую очередь система единиц измерения, а то сила в тоннах, момент в кН.

Я вам говорю, если рассматриваете оболочку, то и прикладывайте усилия к ней. От того, что вы на неё сядете, или от чего другого.

Что касается совпадения узлов воды, газа, и прочего, то конечно они должны в каких-то точках совпадать. Во всех, не во всех, я не знаю, но ведь должны же быть две среды связаны, не так ли?

Но опять же, так как интересует прежде всего деформация оболочки, я бы постарался сфоомулировать задачу так, чтобы избежать рисования газа, воды. Ну это я повторяюсь немножко, но думаю не помешает и повториться.

Для проверки корректности модели, кстати, может быть целесообразно отвлечься от труб, платформ, реальной конструкции, и решить пару тестовых задач. Если вы считаете, что слишком жёсткий каркас получается и соотвественно ваша оболочка, то и приложите просто к ней нагрузку какую-то, при которой вы примерно знаете, какого порядка хотя бы должны получиться напряжения, перемещения, внутренние силовые факторы, такие как изгибающие моменты, так вас интересующие. И посмотрите. Если оболочка, то тут краевой эффект может вблизи закрепления проявляться, где большие изгибающие моменты могут получиться. Надо ж понимать как работает конструкция, чтобы правильно выбрать элементы и их свойства.

[Форумный боец 1]

кстати, еще на счет газа и жидкости - а нельзя ли тут ликвид-элементы использовать, на которые емт все время ссылается?

[alexwag 0]

кстати, еще на счет газа и жидкости - а нельзя ли тут ликвид-элементы использовать, на которые емт все время ссылается?

Что за liquid элементы и чем они отличаются от fluid? вроде и то и то жидкость...

Но опять же, так как интересует прежде всего деформация оболочки, я бы постарался сфоомулировать задачу так, чтобы избежать рисования газа, воды. Ну это я повторяюсь немножко, но думаю не помешает и повториться

Я бы и рад отказаться, но не могу, у меня исследование напряжений корда от уровня жидкости. Хрен с ним с газом, но жидкость я убрать не могу.

И почему так все сложно, нет чтоб нарисовал модель, потыкал где что, а программа сама все задала...

На картинке наброски - красная точка - камера, крайний правый случай, когда закрепления снизу нет.

Изменено 8 июля 2008 пользователем alexwag

[alexwag 0]

Почему я считаю, что оболочка получилась слишком жесткая - если взять случай, когда камера пополям с водой, пополам с воздухом. Давление воздуха = давлению окр среды. Бог с ними с поворотами, если сверху положить 200 тонн груза (или приложить распределенную по верхнему металлическому кольцу силу в 2 МН), то она должна выглядеть как на картинке снизу (нет корда. просто резиновая оболочка, нагрузка гораздо меньше). Но форма оболочки, в которой корд задан стержнями не меняется. Более того, если оттуда вообще убрать воду и газ и оставить пустоту - результат будет тот же, что согласитесь самое что ни на есть неадекватное поведение модели.

[Форумный боец 1]

Что за liquid элементы и чем они отличаются от fluid? вроде и то и то жидкость...

я немного от балды написал - наверно это они.

[alexwag 0]

Вот интересный элемент REINF265, вроде бы описывает корд, имеет направление волокон по оси X локальной СК. Только я никак не могу разобраться, каким образом задается основной материал, его свойства, а каким образом материал и свйства корда? Может кто уже имел с ним дело?

[serg_a 0]

Я бы и рад отказаться, но не могу, у меня исследование напряжений корда от уровня жидкости. Хрен с ним с газом, но жидкость я убрать не могу.

Уровень жидкости определяет нагрузку на оболочку, действующую изнутри - не более того, вот я о чём толкую то.

Или жидкость какую-то другую роль по вашему играет?

Что-то там вы говорили про ограничение деформации... Ну это не разговор..

И почему так все сложно, нет чтоб нарисовал модель, потыкал где что, а программа сама все задала...

А так не бывает. Программа что-то конечно задаст, но чтобы модель адекватной была и можно было понять результаты расчёта, надо всё что программа задаёт досконально знать самому.

Почему я считаю, что оболочка получилась слишком жесткая - если взять случай, когда камера пополям с водой, пополам с воздухом. Давление воздуха = давлению окр среды. Бог с ними с поворотами, если сверху положить 200 тонн груза (или приложить распределенную по верхнему металлическому кольцу силу в 2 МН), то она должна выглядеть как на картинке снизу (нет корда. просто резиновая оболочка, нагрузка гораздо меньше). Но форма оболочки, в которой корд задан стержнями не меняется. Более того, если оттуда вообще убрать воду и газ и оставить пустоту - результат будет тот же, что согласитесь самое что ни на есть неадекватное поведение модели.

Если каркас задан стержнями, то они ведь не работают на изгиб. так ведь? Стержни - это элементы типа link.

Так вот форма каркаса в таком случае может измениться только засчёт растяжения-сжатия стержней и поворота их друг относительно друга, так? Видимо в этом случае жесткость каркаса действительно будет большой. Если сами стержни будут менять свою форму - то есть будут элементами beam189, например, с правильно заданными характеристиками сечений - результат будет другой.

Теперь дальше. С водой без воды - результат одинаковый. Возвращаясь к нашим баранам.

А почему он должен быть разный? Механизм появления этих различий вы себе представляете?

Как это в программе происходит или должно происходить, я имею в виду?

То, что жидкость несжимаемая - это учитывается у вас в модели?

В реальности жидкость будет перетекать от того места, где её пытаются сжать воздействием попы или чего ещё.

Это выразится в увеличении давления со стороны этой самой жидкости в другом месте.

Вот величину этого самого давления на стенки сосуда в разных его частях и надо оценивать или исходя из физических соображений и почти школьных знаний, или с помощью неких программных CFD комплексов.

Если же вы просто нарисовали воду с помощью конечных элементов, то это мало что даёт в смысле воздействия этой воды на стенки сосуда.

Если вы учитываете вес этой воды, то вы должны задать весовую нагрузку. И я сомневаюсь, что вы при расчётах это сделали.

Программа САМА НЕ ЗНАЕТ, что там у вас вода, и она должна перетекать, давить на стенки, сама весить сколько то килограмм..

Всё это надо задавать и задавать правильно.

Поэтому вот есть всякие такие конечные элементы, которых я и не слышал, liquid или как ещё.

У них есть свойства, про которые следует почитать, ели всё же надо сил нет как моделировать воду.

[_Fedor_ 16]

Задачка вроде осесимметричная, такие обычно изображаю маленьким сектором для скорости, при необходимости легко вытянуть хоть до окружности. Вместо корда логично использовать тонкую пластину. В строительстве с армированием так поступают. Вместо воды обычные прехмерные элементы с небольшой жесткостью. Нагрузка давления на пластины, плюс гравитационная.

[Борман 2 389]

А я до сих пор не пойму...

1. Зачем тут в расчете нужна вода ?

2. Какая опора ? Ведь в рависимости он колличества воды, массы, покачиваний все меняется.

3. ИМХО автор пошел по наиболее трудному пути. Знакомство с Ансисом на этом пути точно не заладится.

[alexwag 0]

2 Fedor: Расчет с использованием пластин приел к неадекватному поведению оболочки - она попросту ломалась углами вместо плавной деформации.

2 Борман: С ансисом я познакомился еще в 99-м, но там был и до этой задачи были только металлоконтрукции, использовавшие лишь один материал - сталь. С резиной, кордом, газом и водой дела не имел...

В случае отсутсвия воды, как смоделировать ее воздействие на оболочку? Допустим, уровень воды - 1/2 объема оболочки. Давим на оболочку сверху - газ давит на воду, вода на стенки - как определить это давление без использование дополнительных расчетов, потому как если я влезу в изучение CFX и CFD, то точно никогда не решу эту задачу? К слову сказать у меня 2 недели на ее решение.

Вариант 2. Я не поворачиваю основание на 8 град. Прикладываю 200 тонн к верх кольцу, подбираю давление в камере, чтоб им уравновесить нагрузку. Как мне вывести зависимость между уровнем воды и прикладываемым вместо нее давлением, по степени деформации оболочки?

Вариант 3. Точнее не вариант, а просто размышление. Накачивая газ в камару (т.е. увеличивая давление) я увеличиваю жесткость камеры, как в автомобиле при накачке шины. В то самое время оболочка с водой (накаченная не под завязку естественно) не будет жесткой - вся жесткость обусловлена жесткостью резины и корда. Как быть с этим явлением при замене жидкости давлением?

2ISPA: Вы во многом правы, но я не прошу, чтобы мне все разжевали, а просто направили в нужную сторону. Поверьте, я засыпаю в мыслях об этой задаче и просыпаюсь с ними и не сижу и жду, пока мне тут все расскажут и покажут, а строю модели, проверяю мои различные доводы. Да, в теоретическом обосновании МКЭ в такой постановке я не силен, но все же понимаю принцип расчетов и вполне могу предсказать ожидаемый результат - это мне и помогает судить об адекватности. Возможно, кто-то уже сталкивался с подобными задачами и его не затруднит облегчить мои муки...

Спасибо за понимание и живой интерес к моей проблеме, очень на вас расчитываю.

[Борман 2 389]

Всё что я говорю, это не руководство к действию, это мысли, с которыми я бы ложился спать...

В случае отсутсвия воды, как смоделировать ее воздействие на оболочку? Допустим, уровень воды - 1/2 объема оболочки. Давим на оболочку сверху - газ давит на воду, вода на стенки - как определить это давление без использование дополнительных расчетов, потому как если я влезу в изучение CFX и CFD, то точно никогда не решу эту задачу? К слову сказать у меня 2 недели на ее решение.

1. Вода в рамках данной задачи может рассматриваться как абсолютно несжимаемая жидкость, и её игра в этой задаче крайне мала.

2. Теорема Паскаля (кажется): "Давление, производимое на жидкость или газ передается по всем направления без измемения."

3. 1+2 --> Давление во всей камере одинаковое. Причем на этом этапе можно сбацать какое пибудь уравнение состояния гипотетического газа в камере, что-то типа P=P(P0,V0,V), начальное давление, начальный объем, текущий объем. Уверен это не очень сложно. Конечно, в этой формуле неявно будет присутсвовать колличество воды. И на этом этапе определить зависимость внутреннего давления от внешней нагрузки.

Причем это может быть решено в осесимметричной постановке.

Вариант 2. Я не поворачиваю основание на 8 град. Прикладываю 200 тонн к верх кольцу, подбираю давление в камере, чтоб им уравновесить нагрузку. Как мне вывести зависимость между уровнем воды и прикладываемым вместо нее давлением, по степени деформации оболочки?

4. пп.1-3. + Эти 200 тонн массы уравновешиваются только силой Архимеда (если я правильно понял задачу). А сила Архимеда определяется понятно чем. На этом этапе прямая зависимость силы Архимеда и объемом внутренней воды. Камера же в воде плавает, так (мне лень читать ваши КЭ мысли) ?

Вариант 3. Точнее не вариант, а просто размышление. Накачивая газ в камару (т.е. увеличивая давление) я увеличиваю жесткость камеры, как в автомобиле при накачке шины. В то самое время оболочка с водой (накаченная не под завязку естественно) не будет жесткой - вся жесткость обусловлена жесткостью резины и корда. Как быть с этим явлением при замене жидкости давлением?

5. Жесткость оболочки связана только с её внутренним давлением, а не с составом начинки, тем более если там вода.

PS. А вообзе побольше советую посидеть над бумажными расчетами.

Изменено 10 июля 2008 пользователем Борман

[alexwag 0]

2 Борман: Нет, камера в воде не плавает, она установлена на платформе, которая плавает, ну да не в этом суть. По поводу бумажных расчетов, чем собственно и занимаюсь, когда глаза на лоб от монитора вылезают. Но суть я понял, корд описал, используя reinf265. С водой тоже вроде как разобрался, вывев эти самые зависимости, о которых Вы говорили. Спасибо за помощь =)

[Форумный боец 1]

1+2 --> Давление во всей камере одинаковое

ничего подобного :) у поверхности воды давления вообще не будет, а дальше чем глубже, тем больше давление.

[Борман 2 389]

ничего подобного :) у поверхности воды давления вообще не будет, а дальше чем глубже, тем больше давление.

No comment.