Нужна помощь по моделированию сыпучей среды в Ansys

[MadFist 0]

Зравствуйте!

Занимаюсь изучением влияния сыпучего груза на стенку грузового вагона.

Бегло ознакомился с книгой Цытовича "Механика сыпучих грунтов", что позволило определить максимально возможное воздействие на стенку от сыпучего груза(пассивное давление). Но по испытаниям вагона на соударения(самый тяжелый режим для торцевых стенок) напряжения в стенке от действия груза оказались примерно в 2 раза ниже ожидаемых. Т.е. пассивное давление не создается, а создается некое динамическое давление при ударе. Как его расчитать в вышеуказанной книге - не нашел.

У меня по этому поводу возникает несколько вопросов:

1. Можно ли такое смоделировать в Ansys?

2. Если можно то не могли бы направить на путь истинный, ансис знаю на уровне статических задачь, с динамикой никогда не сталкивался.

3. Ну а если тут ансис бессиле то хотябы покажите в каком направлении двигаться, бросте в меня названием книги, ссылой ну или просто полезной информацией.

Заранее благодарен за всевозможную помощь!

[Fedor 1 616]

"пассивное давление не создается, а создается некое динамическое давление при ударе" если пассивное

давление не возникает, то попробуйте разрезать вагон по углам и сделайте шарниры внизу.

Когда отправлял лес, то всегда оценивал стойки по треугольной эпюре давления от веса бревен, пустоты между

ними шли в запас и никогда проблем не было.

(1+2)/2 - нормальный коэффициент динамичности для подобных ситуаций.

Можете задать очень маленьким модулем упругости грунт в вагоне, а его наделите плотностью,

он же вас не интересует и приложить ускорение торможения и собственный вес грунта. Это самое простое, среда с минимальным внутренним трением и сопротивлением.

Можно модель Друкера-Прагера использовать и динамический анализ, но это уже усложнения и нелинейности

[MadFist 0]

если пассивное давление не возникает, то попробуйте разрезать вагон по углам и сделайте шарниры внизу.

Не очень понятно что имелось ввиду, что значит разрезать по углам?

то всегда оценивал стойки по треугольной эпюре давления от веса бревен

Все правильно, активное давление на боковые стены я тоже так же оценивал, это довольно подробно описано в нормах.

Можете задать очень маленьким модулем упругости грунт в вагоне, а его наделите плотностью,

он же вас не интересует и приложить ускорение торможения и собственный вес грунта. Это самое простое, среда с минимальным внутренним трением и сопротивлением.

Можно это по подробнее, может литературу какую укажете чтобы Вас не напрягать, я же говорю что в Ансисе не очень...

Можно модель Друкера-Прагера использовать и динамический анализ, но это уже усложнения и нелинейности

Это тоже желательно поподробнее, мне чем это все будет выглядеть для других сложнее тем лучше для меня:)

[a_schelyaev 367]

Зравствуйте!

Занимаюсь изучением влияния сыпучего груза на стенку грузового вагона.

Бегло ознакомился с книгой Цытовича "Механика сыпучих грунтов", что позволило определить максимально возможное воздействие на стенку от сыпучего груза(пассивное давление). Но по испытаниям вагона на соударения(самый тяжелый режим для торцевых стенок) напряжения в стенке от действия груза оказались примерно в 2 раза ниже ожидаемых. Т.е. пассивное давление не создается, а создается некое динамическое давление при ударе. Как его расчитать в вышеуказанной книге - не нашел.

У меня по этому поводу возникает несколько вопросов:

1. Можно ли такое смоделировать в Ansys?

2. Если можно то не могли бы направить на путь истинный, ансис знаю на уровне статических задачь, с динамикой никогда не сталкивался.

3. Ну а если тут ансис бессиле то хотябы покажите в каком направлении двигаться, бросте в меня названием книги, ссылой ну или просто полезной информацией.

Заранее благодарен за всевозможную помощь!

На сайте ProcessFlow есть продукт, название не помню, интегрирующийся с Fluent, который и позволяет вроде, судя по материалам работать с сыпучими материалами.

[Fedor 1 616]

"Не очень понятно что имелось ввиду, что значит разрезать по углам?" да это шутка была, чтобы показать,

что есть давление от собственного веса как у воды нарастающее.

"это по подробнее, может литературу какую укажете " - да нет никакой особой литературы, а как прикладывать

ускорение много где описано.

"желательно поподробнее, мне чем это все будет выглядеть для других сложнее тем лучше для меня:) " -

"новизну да актуальность" ищете, или Вам задачу решить? Обычно чем проще логика тем лучше и надежнее.

Смотрите нелинейности в помощи, там много чего можно накрутить

Уровень неопределенности в задаче достаточно высок, дождик или морозец значительно изменят условия, поэтому простейшие модели с некоторым запасом достаточно в такой ситуации

[MadFist 0]

Fedor

"Можете задать очень маленьким модулем упругости грунт в вагоне, а его наделите плотностью,

он же вас не интересует и приложить ускорение торможения и собственный вес грунта."

Это очень хорошая идея, только вот где бы еще найти модули упругости для всего списка сыпучих грузов указанных в нормах:). Коэффициент пуассона я так понимаю принимается 0.

Ладно буду искать.

Огромное спасибо за идею, надеюсь все получится:)

[Fedor 1 616]

"Коэффициент пуассона я так понимаю принимается 0" - точнее наоборот близок к несжимаемому, что-нибудь вроде 0.4-0.49, а для насыпных грунтов в строительстве 60-70 кГ/кв.см модуль деформаций. Возьмите в разы меньше, из-за разрыхленности. Вообще поэкспериментируйте с разными и оцените чувствительность к этому.

Помню как скользкие из-за льда бревна в открытом полувагоне бывало съезжали сантиметров на 20-30 относительно погрузки, когда приходили на сортировку. А окоренные возить вообще целая история и требует специальных мероприятий и щитов. В книге о требованиях на погрузку посмотрите и на эти цифры и ориентируйтесь

Книжка есть - Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах М, Транспорт, 1989 под редакцией Блохина.

[MadFist 0]

Fedor

"точнее наоборот близок к несжимаемому, что-нибудь вроде 0.4-0.49" - все-таки думаю что КП будет никак не больше 0,25-0,35(согласно СНиП 2.02.01-83) на сжатие (первый раз подумал что при растяжении будет 0:) - переклинило)

[Fedor 1 616]

Вообще-то принято считать, что сыпучие материалы несжимаемы, а это 0.5 но это нереальная цифра, так как приэтом скорость звука получается бесконечной. Найдите скорость звука в грунте, она есть в книжках по взрывотехнике и оцените. В нормах обычно от фонаря пишут, насколько понимаю

Ну да это мелкий вопрос не особо влияющий на расчеты

[a_schelyaev 367]

<noindex>http://www.dem-solutions.com/</noindex> - вот этих ребят имел в виду.

[MadFist 0]

a_schelyaev

да я их тоже уже нашел, спасибо.

[MadFist 0]

Освоился я немного в Ansys WorkBench.

Есть несколько вопросов.

1. Как создать новый материал понял, в Engineering Data. Как этот материал применить к какому нибудь телу?

2. Есть ли у кого типа туториала для моделирования сыпучей среды посредством модели Друккера-Прагера в Ansys WorkBench. Или можно тут описать, пошагово желательно:)

На данный момент все, но чувствую вопросов будет очень много:)

Первый вопрос снимается - разобрался.

Очень жду ответ на второй:)

Третий вопрос в догонку. Посчитал я модель(без имитации сыпучей среды, просто приложил силы), получил результаты, как мне ограничить напряжения? Поясню что именно мне надо. Например у меня получились напряжения 700 с чем-то МПа, а я хочу чтобы у меня отображались только напряжения не превосходящие предела текучести (скажем до 350 МПа), в космосе и в обычном ансисе знаю как сделать, а тут не знаю.

Изменено 3 февраля 2009 пользователем MadFist

[Борман 2 391]

получились напряжения 700 с чем-то МПа, а я хочу чтобы у меня отображались только напряжения не превосходящие предела текучести (скажем до 350 МПа)

Знакомая тема... далеко пойдешь !

[MadFist 0]

Борман

Не понял прикола

Я хочу чтобы картинка покраснее была, а то где то есть максимум(700 МПа), а основные напряжения гораздо меньше, вот и хочу чтобы все что выше 350 МПа было красным, т.е. чтобы шкала была от 0 до 350 МПа.

Ни для кого же не секрет что в зонах стыка деталей конечно-элементная модель показывает не то что надо вот и хочу исключить эти зоны, и посмотреть что твориться в основной конструкции.

Можно конечно пощупать датчиком в каждой точке, но охото чтобы картинка посочнее была

Изменено 4 февраля 2009 пользователем MadFist

[Борман 2 391]

не то что надо:)

А говоришь прикола не понял. Понял.. Главное чтоб не понял заказчик.

[MadFist 0]

Борман

Ну можно и так сказать

В любом случае второй и третий вопросы остаются открытыми...

Пока не понятно, можно ли сделать модель Д-П в самом WB, есть подозрение что это надо делать в AUTODYN (использую Ansys WB 11). Там вроде можно применить к телу материал по модели Д-П. Буду копать дальше. Жду помощи:)

Изменено 5 февраля 2009 пользователем MadFist

[Форумный Воин 0]

Такую задачу можно запрограмировать на APDL и решить в ANSYS или воспользоваться FSI

[MadFist 0]

Форумный Воин

Боюсь это слишком сложно, это все уже реализовано как я понял в Ansys, нужно только выполнить это.

Поэтому я и спрашиваю, как это сделать?:)

Для меня это на данный момет выглядит следующим образом. Я беру модель вагона, заполняю внутри кузова его телом с материалом со свойствами модели Друккера-Прагера, прикладываю ускорения, смотрю что получилось...

Технически это выполнить не могу, потому что плохо владею Ansys WB, поэтому и задаю тут вопрос.

Изменено 5 февраля 2009 пользователем MadFist

[MadFist 0]

Вобщем разобрался немного и с третьим и со вторым вопростом частично.

Частично, потому что в WB нету такого материала, он есть в обычном Ansys.

Поэтому еще один вопрос, как добавить материал модели Д-П в WB? С WB мне просто проще работать, а еще когда он считает то использует оба процессора в отличии от обычного ансиса, поэтому расчет идет примерно в 1,5 раза быстрее.

Пробовал считать в обычном Ансисе упрощенную модель того что мне надо и получил не совсем адекватные результаты. Во первых итераций получилось более 100 (это нормально?). Да и напряжения раз 100 меньше чем если считать не по модели Д-П, а брать материал с малым модулем упругости. Если я начну считать весь вагон - это я и за месяц не посчитаю...

Еще вопрос в каких пределах может изменяться cohesion value (сцепляемость, связанность), а также каким указывать угол дилатации такой же как и угол естественного откоса?

Ой, с загрузкой процессора погорячился, и обычный ансис умеет 2 ядра использовать:)

Изменено 9 февраля 2009 пользователем MadFist

[Fedor 1 616]

Если задача решается больше чем надо на сигарету или чашку кофе, то проблема в математике, а не программе