Отрицательный коэффициент запаса устойчивости

[Gravyx 0]

Здравствуйте.

Пытаюсь посчитать в Ансисе задачу на устойчивость пластинки при ее сдвиге, т.е. нижняя кромка закреплена, а верняя смещается на 1мм.

Считаю способом Subspace. Получаю коэффициенты запаса устойчивости порядка -0.0006.

Что бы это могло значить? Я так понимаю коэффициент запаса - это отношение величины действующей нагрузки к критической, как он может быть отрицательным?

Формы потери устойчивости вроде смахивают на настоящие.

[Горыныч 525]

В данном случае потеря устойчивости не прогнозируется. Знак минус говорит о том, что потеря устойчивости произойдет при смене знаков всех нагрузок на обратные.

[Гость ISPA]

Горыныч дал не совсем правильный ответ.

Если начальная потеря правильно реализована в комплексе, то вы не должны получать отрицательных коэффициентов. Потерю устойчивости на сдвиг в ANSYS мы тестировали в 2000 году. В то время при решении задач на сдвиг были явные проблемы. Или результаты получались завышенными на 30-40% или получались отрицательные значения. Отрицательным значение быть не может. Или меньше 1, что означает потерю устойчивости или больше, тогда можно оценить запас. Если у вас есть желание, то можете описать тест. Мы попробуем его решить.

[Gravyx 0]

Горыныч

Я прикладываю заданное перемещение по всей верхней кромке, т.е. если я поменяю знак на противоположный, пойдет смещение в противоположную сторону, от этого НДС не изменится.

Кст, приложил по тому же направлению вместо перемещения силу к узлам по верхней кромке, получил положительные коэффициенты запаса.

Может он глючит при заданных перемещениях?

ISPA

Ну вообще сама моя задача сложнее, чем просто защемленная пластинка со смещающейся верхней кромкой. Это я для теста задал.

На самом деле у меня есть две горизонтальные квадратные обшивки соединенные вертикальным ребром (навроде двутавра), кроме того между обшивками находится заполнитель - пенопласт, т.е. ребро подкреплено с обоих сторон заполнителем Одна обшивка смещается относительно другой вдоль ребра, при этом оно должно потерять устойчивость.

Когда я решаю эту задачу, то также получаю отрицательные коэффициенты, на той же модели при простом сжатии коэфф. положительные.

Для теста можно попробовать посчитать простую пластинку, нууу... скажем длиной 0.5м, высотой 0.05м, толщиной 0.005м, модуль упругости 10000МПа. Пластинка защемлена по нижней кромке, а верхняя смещается в плоскости пластины, например, на 10см (тут уж точно должна потерять).

[Gravyx 0]

Попробовал посчитать методом Ланцоша, вообще не выдет результатов. Перед окончанием решения пишет warning, что в заданном диапазоне modes отсутствуют. Но тут я еще толком не разобрался, поэтому мог что-нить не так задать.

Кто-нибудь может помочь, как правильно задать условия в Ансисе для решения задачи устойчивости методом Ланцоша?

[Гость ISPA]

Решили данную задачу в размерности кГ, см. Единственное изменение Е=2000000. При перемещении 13 см значении точки бифуркации - 0.0061.

Вы не можете в ИСПА получить отрицательного значения при любой величине нагрузки.

В ИСПА можно решить данную задачу методом Ланцоша. Но только обратным методом Ланцоша. В данном случае дело не в способе решения, а в матрице начальных напряжений.

[Артем Кулаченко 0]

Уважаемый ИСПА, не могли бы вы визуализировать полученую форму потери устойчивости для данной задачи?

Уважаемый Gravyx, метод subspace лучше не использовать для тонких оболочек. Вот пример с методом Ланцоша для где все находится из серии, что ввели то и получили.

fini
/clear
/prep7
et,1,63,,,2
r,1,0.005
rect,0,0.5,0,0.05
esize,0.01
ex,1,10000e6
nuxy,1,0.3
amesh,1
dl,1,1,all
dl,3,1,all
dl,3,1,ux,0.1
/solu
pstres,on
solve
fini
/solu
antype,1
bucopt,lanb,3
solve
fini
/solu
expass,on
mxpand,3,,,yes
solve
/post1
set,1,1
*get,kof,mode,1,freq
plnsol,u,sum
*msg,ui,kof
kof =  %G

[Гость ISPA]

А при чем здесь форма? Почему значение отрицательное?

[Артем Кулаченко 0]

Значение отрицательное из-за особенностей subspace метода, у Вас в программе есть аналог этого метода? Некоторые детали метода найдете тут

<noindex>http://www.oulu.fi/atkk/tkpalv/unix/ansys-...thy_tool13.html</noindex>

В методе Ланцоша значения положительные, это может проверить любой с данным макросом. Кстати подставив bucopt,subs,3 в данной задаче числа положительные, но вообще бывают, особенно в несимметричных матрицах

То что у человека не получилось найти значение - просто недостаток опыта и желания прочитать помощь. Без обид, я понимаю что иногда проще просто попробывать. Но в следующий раз выставляйте макрос или доказательство, ведь у Вас может быть просто ошибка в модели.

Я просто хотел сравнить результат с Вашей программой? Какие вопросы?

[Гость ISPA]

Вопрос простой. Какие ошибки в МОДЕЛИ могут привести к отрицательному значению точки бифуркации?

Для сравнения есть специальный раздел. Давайте сравнивать. Но по динамике вы не отвечаете на вопросы. Надо с динамикой закончить, потом перейдем к потери устойчивости. Значения получаемые при решении задач на сдвиг не будут совпадать.

[Гость ISPA]

<То что у человека не получилось найти значение - просто недостаток опыта и желания прочитать помощь.>

Вроде как значение считал комплекс ANSYS, а желание и опыта не хватает человеку. Явный перевод стрелок.

[Gravyx 0]

Здравствуйте.

Артем Кулаченко,

А какие именно особенности метода могут привести к появлению отрицательного коэффициента запаса устойчивости, если он в принципе отрицательным не бывает?

Непонятно, во-первых, почему формы потери похожи на реальные (на картинке)?

Во-вторых, почему на одной и той же модели при расчете на приложенные к узлам силы значения к-та положительные, а на заданные смещения отрицательные?

Методом Ланцоша посчитал, значения положительные. Хотелось бы сравнить.

ISPA,

А какие размерности 2000000 кгс/см2, т.е. 2 на 10 в 5 МПа я правильно понял?

Просто хотелось бы сравнить абсолютно идентичные задачи.

Как я понимаю, на сдвиговую устойчивость пластинки способом Subspace решать смысла нет. Надо сравнить результаты по методу Ланцоша.

[Артем Кулаченко 0]

Когда мы начинали сравнивать вы же сами сказали что необходимо чтобы тот кто будет сравнивать знал комплекс хорошо. Сегодня регистрируется кто-то, и говорит "у меня ANSYS считатет ерунду" и вы подхватываете это и говорите что сами сравнивали ANSYS и тоже был ерунда. Интересно а вы знаете ANSYS так хорошо что могли бы сравнивать? Мне надоело заступатся за этот комплекс. Я его не продаю и не делаю. Не нравится - берите другой компекс.

Я не знаю пока какие ошибки привели к отрицательному результату, так что это не ко мне вопрос. На вопросы не отвечаете вы, даже не тот что я задал по поводу наличия аналога методу subspace. Я думаю что и в вашей программе можно без труда ерунду насчитать и там не будет появлятся скрепка и стучатся в монитор с фразами типа "что-то вы не то ввели". Интереса проверять *линейную* динамику у меня нет, тем более когда оказалось что элементы которые меня больше всего интересуют у вас выдают странные результаты, я про толстые оболочки. Может кто-то другой захочет.

[Артем Кулаченко 0]

Здравствуйте Gravyx,

Вы бы не могли привести input с которым вы получили этот результат, и показать всем каким разбиением вы пользовались. Просто на будующее, если все правильно, я задам вопрос tech. support.

Если можно, используйте тот макрос что я написал.

[Гость ISPA]

Артем вы зря обижаетесь. К вам нет претензий. И мы это обговаривали. Отрицательные значения это явная ошибка.

Дело не в том нравится или не нравится, а в результатах.

<Я думаю что и в вашей программе можно без труда ерунду насчитать>

А вот это уже нехорошо. Вы даже программы не видели, а излагаете свои думы. В данной задаче в ИСПА не может отрицательного значения. На это потрачено много времени.

По поводу оболочки Тимошенко. Мы тоже не виноваты, что в ANSYS нет оболочки Тимошенко, а есть оболочка приведенная к тонкой. Оболочка Тимошенко без изменений (та что в ИСПА) очень часто используется в расчетной практике.

Не хотите сравнивать не сравнивайте. У нас то нет сомнений, что ИСПА считает правильно.

[Артем Кулаченко 0]

Я не к тому что ваша программа считате неправильно, конечно я не имею права так говорить и не хотел, просто как и все считает то что ввели, т.е. если ввели что-то неправильно, то результат тоже будет направильным. У меня тоже нет сомнений что ANSYS уж линейные задачи считает правильно.

Мне тоже интересно как такая ошибка вышла. Я попробывал приложить силы - но результат - тоже положительные коэфициенты. Вот input. Поэтому я и прошу человека привести доказательства и получить отрицательные результаты используя макрос где все изначально нормально.

fini
/clear
/prep7
et,1,63
r,1,0.005
rect,0,0.5,0,0.05
esize,0.01
ex,1,10000e6
nuxy,1,0.3
amesh,1
dl,1,1,all
nsel,,loc,y,0.05
f,all,fx,1
nall
/solu
pstres,on
solve
fini
/solu
antype,1
bucopt,lanb,3
solve
fini
/solu
expass,on
mxpand,3,,,yes
solve
/post1
set,1,1
*get,kof,mode,1,freq
plnsol,u,sum
*msg,ui,kof
kof =  %G

[Gravyx 0]

Артем Кулаченко,

Сейчас подчищу log.

Ваш макрос считает методом Ланцоша, я и не спорю, что получаются положительные значения, я про Subspace.

[Артем Кулаченко 0]

Подставьте

bucopt,subs,3 и результаты тоже будут положительными в обоих случаях, во втором даже идентичными.

[Артем Кулаченко 0]

Для тех кто попробывал первый из моих макросов в ansys81 и ниже. Не удивляетесь тому что при выводе форм накладывается граничное условие - это bug исправленный в ANSYS 90

"In an eigenvalue buckling analysis (ANTYPE = BUCKLE), any nonzero displacement boundary condition applied at the preceding static prestress (PSTRES = ON) analysis will be erroneously output in the eigenvector result.

The computed buckling load multiplier values, however, are correct."

Т.е. это проблема отображения. Совет для избежание:

In the buckling portion of the run, apply a zero displacement at the nodal degree of freedom where a nonzero displacement was specified in the static prestress run.

[Gravyx 0]

/BATCH

/PREP7

ET,1,SHELL63

R,1,0.005, , , , , ,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,1.0e+9

MPDATA,PRXY,1,,0.15

BLC4,0,0,0.5,0.05

AATT, 1, 1, 1, 0,

FLST,2,1,4,ORDE,1

FITEM,2,1

/GO

DL,P51X, ,ALL,0

FLST,2,1,4,ORDE,1

FITEM,2,3

/GO

DL,P51X, ,UX,0.1

CM,_Y,AREA

ASEL, , , , 1

CM,_Y1,AREA

CHKMSH,'AREA'

CMSEL,S,_Y

MSHKEY,1

AMESH,_Y1

MSHKEY,0

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

CMDELE,_Y2

FINISH

/SOL

PSTRES,1

SOLVE

FINISH

/SOLUTION

ANTYPE,1

BUCOPT,SUBSP,4,0,0

SUBOPT,8,4,0,0,0,ALL

SOLVE

FINISH

/POST1

SET,LIST,999

SET,,, ,,, ,1

AVPRIN,0, ,

PLNSOL,U,X,0,1

Артем Кулаченко,

Я правильно понимаю, что SUBSP,4 или 3 - это количество первых форм потери устойчивости, которые будут выведены?

Я сделал по другому, я поставил 8, так вот первые 4 отрицательные, а последние положительные.