Реализация качения в среде ансис

[Борман 2 375]

Хорошо!

Конечно посмотрим. Вчера тренеровался на кошках. Пока весь в мыслях. Как я и предполагал, приходится "чуток" крепить. Реакции мизерные, но они есть.. вызваны мизерной несимметрией модели. Думаю..

[Цветочек 15]

крепить предлагаю предварительным вдавливанием в плоскость, а затем прокрутить его! - а крепить во втулке - то есть так где связь ролика и подшипника.

[Борман 2 375]

крепить предлагаю предварительным вдавливанием в плоскость, а затем прокрутить его! - а крепить во втулке - то есть так где связь ролика и подшипника.

Чтобы закрутить, сначала надо освободить от тех ГУ, которые использовались при вдавливании. С этим и проблема.

[Цветочек 15]

тогда метод transient на 2 шага - 1 шаг вдавливание, второе прокручиваем

[Paltuss 1]

Интересная задача, провёл не самый бесполезный день в жизни в раздумьях

Абсолютно произвольную модель сделал в статике, как и писала автор темы "первый шаг вдавливание (вертикальная сила на ось ролика), второй скручивание (горизонтальная сила на ось ролика)".

Ключевым был совет от ув. Бормана "В частности для это задачи есть настандартный. Надо тянуть в сторону до тех пор пока решение не разойдется. Ансис сделает штук 10 bisection и точно укажет момент времени (силу) начала движения. Для этого же момента времени и деформации и все что угодно." Если додуматься до этого, то всё в принципе просто.

[Борман 2 375]

первый шаг вдавливание (вертикальная сила на ось ролика)

Поделитесь секретом, как вы крепили ?

[Paltuss 1]

1. Ролику запрещены перемещения вдоль оси

2. Workbench на автомате добавляет weak springs (реакции на них все порядка 10^-6 Н)

3. Контакт с заданным коэфф. трения скольжения (тип frictional).

Как-то так.

[Цветочек 15]

Уважаемые друзья!

Не сочтите меня тенденциозной, но все-же я использую чистый ansys. Подключение других программ только отвлечет меня от основной цели. В связи с этим, не могли бы вы переформулировать совет по weak springs именно для ansys!

[Paltuss 1]

Запретил программе добавлять эти самые weak springs - ничего не изменилось. Наверно, и в классическом ансисе ничего не должно быть сверхъестественного.

Изменено 7 июля 2009 пользователем Paltuss

[Paltuss 1]

Вот что мне не нравится в моей задаче.

Я задал стальные ролик и плиту (впрочем, если ролик сделать линейно-упругим, но с модулем Юнга раз в 200 меньше, ничего качественно не меняется), коэффициент трения в контактной зоне k=0,3

Прижимающая сила действует на осевую линию ролика и равна P=1000 Н. Тянущая сила приложена к ней же и равна F=305 Н (если задать больше, то решение развалится).

Получается, чтобы сорвать ролик в качение, к нему надо приложить силу, численно равную k*P

Но из жизни-то знаем, что приложить надо силу намного меньше, равную примерно kr*P, где kr будет коэффициентом трения качения (раз в 10-100 меньше, чем скольжения).

Так что приходится брать назад слова про "всё просто". Думаю дальше

*какая жалость, что я ничего не понимаю в трибологии*

[Борман 2 375]

Получается, чтобы сорвать ролик в качение, к нему надо приложить силу, численно равную k*P

Скорее всего какая-то связь мешает качению, и остается только чистое скольжение.

[Paltuss 1]

Это да. Но что за связь - непонятно. Всякие вик спрингс отключены, других ограничений нет. Заданы только силы, закреплена плита, по которой катим ролик - и всё. Может быть, контакт с трением запрещает отрыв поверхностей друг от друга? Хотя так не должно быть.

А Вы как эту задачу ставили/решали?

[Борман 2 375]

А Вы как эту задачу ставили/решали?

Пока никак.

У вас, конкретно в вашей задаче, вероятно оказалось, что тащить-то легче чем катить. Попробуйте "прижать" мЕньшей силой.

[Paltuss 1]

Уу. Так стало ещё интереснее. При низких прижимных усилиях его срывает при соотношении F/P около 0,024; при высоких - при соотношении 0,3; при средних - срывает при 0,025 и 0,3, но в промежуточной области этого соотношения решение сходится.

На самом деле мозг отказывается понимать, как это может быть "тащить легче, чем катить". Перевозя тележки с песком весом от 0 до 350 кг, ни с чем подобным не сталкивался они таки исправно катились. Какая-то физика явно от моего внимания ускользает..

[Цветочек 15]

Уважаемые участники форума!

Спасибо большое за внимание к моей теме.

Для справок рекоммендую книгу Джонсона - Механика контактного взаимодействия, 1980 - это единственная книга об этом.

Качение действительно считается очень интересным феноменом, причем относительно плохо изученным и мало применяемым в вычислительной практике.

[Paltuss 1]

Уу. Так стало ещё интереснее. При низких прижимных усилиях его срывает при соотношении F/P около 0,024; при высоких - при соотношении 0,3; при средних - срывает при 0,025 и 0,3, но в промежуточной области этого соотношения решение сходится.

а потом стало ещё интереснее. Попробовал поиграть со способами задания нагрузок. Если это делать как в жизни - прижимать и толкать ролик за "ступичное" отверстие под ось, то срыв получается для любой прижимной нагрузки при соотношении 0,01-0,012 - это уже похоже на коэффициент трения качения. Вывод - напряжённое состояние катящегося тела таки можно просчитать в Ансисе.

Автор темы, а как ваше исследование?

Изменено 10 июля 2009 пользователем Paltuss

[Fedor 1 597]

"полимеры являются несжимаемыми материалами" - тогда в них скорость звука бесконечная

"характерный только для несжимаемых материалов феномен - выпучивание материала цилиндра перед зоной контакта" - это у любых материалов легко наблюдать. Сами посудите - приложите горизотнальную силу к полупростанству, с одной стороны будет выпуклость, с другой ямка. Это элементарно получить

через теорию потенциала или функции Грина

Теперь добавьте по суперпозиции вертикальное воздействие и все дела.

Только без глупостей вроде коэффициента Пуассона 0.5, эта хохма давно надоела

[Цветочек 15]

Спасибо за ваше внимание уважаемые собеседники!

Мое исследование пока не завершено, ибо само качение считать в ансис можно - borman и paltuss доказали это, - правда настоящих граничных условий качения в ансис не задать.

Лично для меня важный вопрос здесь вот в чем, какие нужны граничные условия для моделирования качения? что отличает квазистатику от истинного качения? Как создать эти условия например практически не проворачивая тела - допустим если мы только небольшую часть катящийся поверхности рисуем?

Ответы на эти вопросы, честно говоря, являются очень важными - например для того, чтобы осознать насколько точно моделируется качение в вышеуказанных примерах и насколько верны будут результаты.

[Fedor 1 597]

"правда настоящих граничных условий качения в ансис не задать" - кнопочки под Конкретно Ваши

условия, в силу мелочности задачи, естественно не вставили. Вставили механизм создания кнопочек,

механизм организации циклов и решения линейных задач.

Чего существенного Вам не хватает в поисках новизны да актуальности

[Форумный боец 1]

мне кажется в квазистатике нельзя получить "эффект" качения, т.к. процессы, происходящие при качении, выглядят сугубо динамическими. хотя бы потому что они должны зависеть от скорости. если очень медленно катить, то будет ли отличие от штампа? помоему, нет.