Контактная задача + пластичность материала

[maxibrain 0]

Здравствуйте, Уважаемые Специалисты.

Нужно решить технологическую задачу изготовления частей фюзеляжа путем обтяжки на пуансоне. Имеется листовая заготовка, согнутая в одном направлении в часть цилиндра с радиусом R1. После закрепления в нее входит пуансон двоякой кривизны, один радиус которой совпадает с R1, а другой в несколько раз больше (в 4-5 раз).

На данном этапе я смоделировал симметричную статическую контактную задачу, в которой участвует четверть оболочки и соответственно пуансона. Решение было успешно получено для малых деформаций. На самом деле интенсивность напряжений явно превосходит предел текучести (иначе штамповка не имела бы смысл), поэтому, естественно, были заданы нелинейные характеристики материала, после чего сразу же исчезла сходимость решения.

Вопрос:

Что Вы можете посоветовать сделать в этой ситуации? Может быть кто-то из Вас располагает источниками, где можно подобное изучить?

Жду ответов. Заранее спасибо.

С Уважением, Максим.

[Борман 2 378]

были заданы нелинейные характеристики материала, после чего сразу же исчезла сходимость решения.

А до какого момента вообще досчиталось ? Где нибудт что-нибудь продеформировалось ? Возмжно ошибочно заданы свойства пластичности.

[sergeyd 3]

чтобы советовать, нужно видеть хотя бы output. (при нелине нужно вывод направлять в текстоввый файл)

1. не факт, что безупречно правильно решилась физлинейная контактная задача.

нужно смотреть внедрение. контактную жесткость настраивать.

2.скорее всего, физнелин был пущен с параметрами итераций по умолчанию.

без шагов промежуточных. разумеется, и не сошлось

3. если п.1 проверен, нужно задать шагов побольше. так, чтобы без пластики было хотя бы три шага.

4. влияет трение. сколько взято?

5. дальше пока советаовать рано.

для начала нужно выверить п.1, контакт много сложнее пластики.

она на автомате тогда получится.

судя, что про параметры контакта не было ни слова, решалось на авось. хелп не читался.

[Satellit 0]

Такую задачу легче посчитать в LS-DYNA. Она больше приспособлена под задачи штамповки. Не будет проблем со сходимостью.

[Форумный боец 1]

не уверен точно, но подозреваю, что сразу задавалась максимальаня нагрузка, что тут не подходит. надо наращивать нагрузку пошагово и считать несколько лоад степов (для больших деформаций).

[sergeyd 3]

я ранее на форуме уже показывал задачу штамповки.

многоэтапную.

ansys ее оказалось решить намного проще и точнее, чем ls-dyna.

товарищ еще ансис не изучил толком, а вы его в dyna толкаете...

тогда уж AUTODYN бы советовали.

[maxibrain 0]

добавлю некоторую информацию:

1) <noindex>файл с выводом</noindex>

2) <noindex>файл с ошибками решения</noindex>

3) получившийся график сходимости

4) <noindex>параметры контакта из команды CNCHECK</noindex>

5) контактная задача без пластичности сходится примерно на 20 итерации

6) задачу я моделирую путем задания неоднородных граничных условий в перемещениях для пуансона, так как прочел в хелпе и в других источниках, что могут быть проблемы с прилагаемыми силами, а также с большим начальным проникновением. Так что было смоделировано касание.

7) при нулевом коэффициенте трения решение было успешно получено, как только был задан не нулевой (0.15) - контакт пропал, пуансон перемещается, не взаимодействуя с оболочкой и это еще одна проблема. Что я сделал неправильно?

P.S. я действительно только начал изучать ANSYS, поэтому...

Изменено 13 апреля 2010 пользователем maxibrain

[sergeyd 3]

просто нужно разбить нагрузку шагов на 10 или 100 и думаю, все сойдется.

программа же предлагает это, говоря о том, что на шаге слишком больое изменение толщин и тп.

+ советую перейти на 281 элементы вместо 93= они лучше ведут себя при больших деформациях.

или на треугольники = например 43.

[maxibrain 0]

просто нужно разбить нагрузку шагов на 10 или 100 и думаю, все сойдется.

программа же предлагает это, говоря о том, что на шаге слишком больое изменение толщин и тп.

+ советую перейти на 281 элементы вместо 93= они лучше ведут себя при больших деформациях.

или на треугольники = например 43.

sergeyd, спасибо огромное за советы, они мне очень помогли: "Solution is done!"

Теперь буду анализировать результаты...

[maxibrain 0]

Доброго всем времени суток.

Спасибо за Ваши советы, они мне очень помогли. Задача была решена для конкретных значений параметров пластичности. Но как только я изменил параметры, решение снова перестало сходиться. Единственное, что сходится - задача при типе анализа - "Small Displacement Static". Но я так понимаю, что для процесса штамповки нужно применять "Large Displacement Static". А вот с ним как раз и появляются проблемы.

Итак, задача все та же, что описана выше. Приведу вывод при решении как это делал раньше:

1) график сходимости:

2) <noindex>файл с выводом</noindex>

3) <noindex>файл с ошибками решения</noindex>

Жду и заранее благодарю за ответы. Больше мне никто помочь не может... Сам уже промучился не один день...

[sergeyd 3]

советую внимательно прочитать приаттаченные файлы- в них много информации.

в частности уменьшить pinball= шестую константу в real.

вполне возможно, что конструкция просто разрушается при 62% нагрузки.

вполне себе результат.

при 12% началась пластика.

при 50-60% элементы с ластикой стали недопустимо деформироваться.

и счет прервался.

нужно посмтореть файл *.MNTR в нем предпоследний столбец

содержит максималтьные перемщения в модели. если они резко нарастают-

так оно и есть.

последний столбец- это приращение пластических деформаций.

нужно запустить заново и поставить запись промежуточных шагов. (ее не было!)

еще заказать запись невязок NLDIAg,NRRE,on

и запретить увеличение шага nsubst,100,10000,100

и нарисовать график.

+сделать анимацию пластики. станет все понятно.

[maxibrain 0]

советую внимательно прочитать приаттаченные файлы- в них много информации.

в частности уменьшить pinball= шестую константу в real.

вполне возможно, что конструкция просто разрушается при 62% нагрузки.

вполне себе результат.

при 12% началась пластика.

при 50-60% элементы с ластикой стали недопустимо деформироваться.

и счет прервался.

нужно посмтореть файл *.MNTR в нем предпоследний столбец

содержит максималтьные перемщения в модели. если они резко нарастают-

так оно и есть.

последний столбец- это приращение пластических деформаций.

нужно запустить заново и поставить запись промежуточных шагов. (ее не было!)

еще заказать запись невязок NLDIAg,NRRE,on

и запретить увеличение шага nsubst,100,10000,100

и нарисовать график.

+сделать анимацию пластики. станет все понятно.

Уважаемый sergeyd.

Прежде всего спасибо за очередной совет. Сделал все, как Вы писали. Решение снова не сошлось. В предпоследнем столбце файла *.mntr величины порядка 0.65. Решил проверить предположение об очень больших деформациях и задал тангенциальный коэф. пластичности такой же, как и модуль упругости, что должно было уменьшить деформации. В результате решение не сошлось еще раньше, на 22 подшаге, время=0.2091. Хотя до этого решение прерывалось на 59 подшаге.

Приведу все интересующие файлы при первом расчете:

1)график сходимости

2)<noindex>файл вывода</noindex>

3)<noindex>файл ошибок</noindex>

4)<noindex>файл *.mntr (для удобства изменил расширение на txt)</noindex>

5)<noindex>файл *.nr001 (-> *.txt)</noindex>

6)<noindex>файл *.nr002 (-> *.txt)</noindex>

7)<noindex>файл *.nr003 (-> *.txt)</noindex>

8)<noindex>файл *.nr004 (-> *.txt)</noindex>

Жду ответа. Если нужна дополнительная информация, я ее предоставлю. Еще раз спасибо за уделяемое мне внимание.

[sergeyd 3]

у вас равномерно нарастает пластичность. прогибы составили

0.65 (поскольку у вас видимо СИ- то это многовато для метров)

вероятно, это наступило разрушение, пластика захватила целую зону.

скруглите диаграмму пластичности= у вас вероятно она билинейная.

примените KINH- она работает на нисходящей ветви и позволит проскочить некоторые локальные потери устойчивости и возможно дойти до исчерапния несущей способности.

кстати, рекомендую перейти на мм и МПА- уменьшатся веоичины коэффициенгтов Мж (а то они у вас 10e12 и выше) улучшится обусловленность матрицы.- этим вы минимуизируете потерю точности и тп

если вы сделали, все, как я советовал, и записывали результаты

то у вас есть графики перемщения-нагрузка,

есть промежуточные результаты и есть картины невязок. их и надо видеть, чтобы советовать, а не угадывать.

нарисуйте все же пластические деформации для последнего сошедшегося шага

и сможете вероятно догадаться обо всем сами.

архивируйте задачу cdwr,all и вышлите мне через личку. времени свободного мало, но чтото подскажу.