CosmosWorks. Расчет сборки. Неадекватно

[Борман 2 391]

Предлагаю снова сформулировать вопрос.

[Солнцеворот 207]

Вопрос:

Как добиться от Cosmos наиболее достоверных результатов при условиях:

а) При сгущении сетки увеличиваются напряжения в модели.

б) Существуют участки, на которых напряжения расчитываются заведомо неправильные (в связи с особенностями МКЭ).

Вопрос 2:

Алямовский писал, что тонкостенные элементы правильно расчитывать путем применения оболочечной сетки. Почему?

Результаты полученые с применением оболочечной сетки и поверхностной сетки очень похожи, гораздо более похожи, чем результаты, полученые с разрым зерном сетки...

[Борман 2 391]

Как добиться от Cosmos наиболее достоверных результатов при условиях:

а) При сгущении сетки увеличиваются напряжения в модели.

б) Существуют участки, на которых напряжения расчитываются заведомо неправильные (в связи с особенностями МКЭ).

Это одно и то же условие. Такое встречается:

- на оболочечных моделях на месте резкого изменения нормали

- на твердотельных моделях - во внутренних острых углах.

В обоих случаях расчет по МКЭ не даст вам величины напряжения. Из него можно почерпнуть лишь внутренние усилия (силы и моменты) в окрестности особенности, и в дальнейшем применить их к расчету по книжным формулам.

Вопрос 2:

Алямовский писал, что тонкостенные элементы правильно расчитывать путем применения оболочечной сетки. Почему?

Результаты полученые с применением оболочечной сетки и поверхностной сетки очень похожи, гораздо более похожи, чем результаты, полученые с разрым зерном сетки...

Да правильнее считать оболочечной сеткой.. точнее, проще. Что бы посчитать тонкостенные элементы твердотельными элементами необходимо покрыть конструкцию элементами хорошего качества, что, зачастую, невыгодно с точки зрения объема задачи.

Все дело в правильной аппроксимации энергии деформации (в этом и суть МКЭ.. минимизировать энергию). На оболочечных элементах этот процесс более точен. У таких элементов много разных функций форм, которые могут описать практически любое поле перемещений. У вытянутых твердотельных элементов, а именно такими элементами можно наспех покрыть тонкостенную модель, есть проблема с аппроксимацией энергии. Об этом много написано с общей литературе по МКЭ.

[a_a_a 0]

Для данного соотношения толщины к размерам стенок, по-хорошему, нужно применять элементы оболочек.

Везде, где есть внутренние углы, там, в общем случае, будут сингулярности - то есть потенциально бесконечные деформации/напряжения (некоторые их компоненты). Это, кстати говоря, не свойство конечных элементов, а следует из формул теории упругости. Оболочечная модель эти сингулярности не почувствует. Твердотельная - при сгущении сетки возле углов ощутит.

Однако, в данном случае, как твердотельные, так и оболочечные элементы, что интересно, дают примерно одинаковый результат по перемещениям.

Теория, кстати, учит, что для таких прогибов нужно использовать модель больших перемещений, учитывающую эффект изменения жесткости из-за изменения формы в процессе нагружения. Здесь что так, что эдак – результат примерно тот же.

Давление, кстати, Вы задали совершенно правильно – можно проверить по силе реакции на дне – она должна быть в точности равна массе воды (если Вы, конечно, не учитывали гравитационную нагрузку, действующую на сам бак и раму).

Вывод: делайте модель со скруглениями - как оно и есть в жизни и считайте оболочками. А балки можно сделать телом или оболочками.

Единственно, что чуть-чуть не так – это то, что Вы взяли фиксацию всего дна. Хотя, с другой стороны, при таком давлении вряд ли там будут какие-то деформации.

[Борман 2 391]

Оболочечная модель эти сингулярности не почувствует.

Да.. пожалуй так.

PS. А радиусы есть всегда, пусть даже и технологические.

[Солнцеворот 207]

Спасибо, товарищи! Научили немного этой сеточной науке. А то я привык считать валы да оси, а там все элементарно.

Стало быть, нужно делать радиусы и сгущать вокруг них сетку. Просто некоторые люди рекомендовали (и правильно делали) убирать лишние скругления, фаски для упрощения конечно-элементной модели, и я это воспринял дословно.

Еще один вопрос, который теперь будет меня мучать:

Что такое модель больших перемещений? Для нее нужно вписывать в свойства материала графики зависимостей жесткости от деформации, кривую нагружения и еще что-то?

З.Ы. На счет закрепления дна, емкость стоит на фундаменте, я решил, что жесткое закрепление дна не повлияет никак на результаты.

[a_a_a 0]

Что такое модель больших перемещений? Для нее нужно вписывать в свойства материала графики зависимостей жесткости от деформации, кривую нагружения и еще что-то?

Фишка такая есть в настройках статического и нелинейного анализа.

В случае статического - последовательно прикладывается нагрузка и, надо полагать, модифицируется матрица жесткости системы и условия контакта, если таковые есть.

Также, судя по всему, учитывается изменение площади деформируемой модели при наложении условия типа давления.

[Солнцеворот 207]

Фишка такая есть в настройках статического и нелинейного анализа.

В случае статического - последовательно прикладывается нагрузка и, надо полагать, модифицируется матрица жесткости системы и условия контакта, если таковые есть.

Также, судя по всему, учитывается изменение площади деформируемой модели при наложении условия типа давления.

Вы имеете в виду нижний пункт этого меню, в его настройках?

[Борман 2 391]

Еще один вопрос, который теперь будет меня мучать:

Что такое модель больших перемещений? Для нее нужно вписывать в свойства материала графики зависимостей жесткости от деформации, кривую нагружения и еще что-то?

Смысл этого такой... Возмите любой учебник по сопромату и найдите задачу "изгиб консоли моментом". Беру цифры из головы... Пусть консоль 1м.

- момент 100Нм - верт. перемещение будет 10 мм,

- момент 1000Нм - верт. перемещение будет 100 мм,

- момент 10000Нм - верт. перемещение будет 1000 мм... Классический МКЭ дает тоже самое.

Смысл понятен ? При этом горизотального перемещения конца консоли не будет. Разумеется в реале у балки не будет такого большого прогиба, балка по будет скручиваться в дугу окружности.

Такой эффект не схватывает классический МКЭ, для этого нужно использовать модель больших перемещений (геометрическая нелинейность). Смысл её в том, что нагружение осуществляется ступенчато, и для каждого шага назрузки отсчетным ("нулевым") считается предыдущий шаг нагружения, притом что в классическом МКЭ отсчет ведется от недеформ. состояния.

В КЭ-программах для этого существуют спец. опции. Так же нужно аккуратно настраивать и сам решатель. Тренеруйтесь "на кошках".

[Солнцеворот 207]

...

В КЭ-программах для этого существуют спец. опции. Так же нужно аккуратно настраивать и сам решатель. Тренеруйтесь "на кошках".

Спасибо!

Большое спасибо всем. Пока вопросов больше нет