Решение задач в Workbench (практикум)

[YURIS 14]

На мой взгляд, независимо от подбора материалов, напряжения в точке на границе со стороны 1 материала должны совпадать с напряжением в этой же точке на границе для 2 материала. Однако мы этого не наблюдаем. И на вашей картинке мы видим тоже самое, просто не так явно.

В случае со стальными деталями они как раз совпадают.

[nofate 0]

В случае со стальными деталями они как раз совпадают.

на такой картинке просто плохо видно. а если посильнее сжать? я сжимал силой -1e6.

если хотите, то я выложу вашу же модель с граничными условиями при которых видны нестыковки напряжения на границе зоны контактирования

[YURIS 14]

на такой картинке просто плохо видно. а если посильнее сжать? я сжимал силой -1e6.

если хотите, то я выложу вашу же модель с граничными условиями при которых видны нестыковки напряжения на границе зоны контактирования

Ну вот заодно и найдете где я ошибся.

[nofate 0]

на такой картинке просто плохо видно. а если посильнее сжать? я сжимал силой -1e6.

если хотите, то я выложу вашу же модель с граничными условиями при которых видны нестыковки напряжения на границе зоны контактирования

<noindex>hertz2.wbpz</noindex>

Я WB только начал изучать :) Если бы знал как проблему решить - написал бы)

Изменено 9 сентября 2011 пользователем nofate

[YURIS 14]

<noindex>hertz2.wbpz</noindex>

Я WB только начал изучать :) Если бы знал как проблему решить - написал бы)

А вот вам картинка из Structural Mechanics Module Verification Models (Comsol). Что-то у них тоже не очень совпадает... Я и говорю, раз уж вы занялись, то попробуйте разобраться, где все-таки истина?

Я исходил из того, что на поверхности контакта отсутствует трение, т.е. силы реакции, действующие на сферу со стороны плоскости, направлены к ней по нормали. А перемещения точек сферы, удаленных от зоны контакта, примерно одинаковы, т.к. вдали от зоны контакта сфера практически не деформируется..

[nofate 0]

в Comsol совпадает, максимум напряжения действительно должен быть не на границе, но решение на границе сшивается

буду разбираться, что ж остается

[YURIS 14]

в Comsol совпадает, максимум напряжения действительно должен быть не на границе, но решение на границе сшивается

буду разбираться, что ж остается

Там есть зависимость от прижимающей силы, видимо, все-таки..

[nofate 0]

Там есть зависимость от прижимающей силы, видимо, все-таки..

по физике зависимости не должно быть

Мне кажется, что это просто решение некорректное. Предполагаю, что что-то не так с настройками контактов. Но что именно не знаю, пока мои попытки не увенчались успехом:/

[pavlik 1]

Yuris, спасибо вам за пример. Хотел бы обратить ваше внимание на одну особенность полученного решения. Дело в том, что у вас напряжение на сфере и на плоскости в области контактирования почему то не сшивается. Особенно хорошо это видно, если чуть модифицировать вашу модель:

-сетка улучшена

-сила -1e6

-материал сталь

Я решал похожую задачу в apdl, и там все получалось несколько по-другому.

Не могли бы вы пояснить в чем причина отличий?

У вас тут такие напряжения, что ваш шарик давно перешел в пластику, а вы тут ищете какие-то аналогии с классическим решением задачи Герца, которая сформулирована в предположении малых деформаций и применима только для линейно-упругой стадии. У вас деформации какие? Наверняка уже зашкалили за 0,2%. Тю. На границе контакта при пластической деформации напряжения в месте контакта скорей всего вообще будут близки к нулю.

Изменено 9 сентября 2011 пользователем pavlik

[YURIS 14]

в Comsol совпадает, максимум напряжения действительно должен быть не на границе, но решение на границе сшивается

буду разбираться, что ж остается

Ну строго говоря там и задача немного другая - там рассматривается плоско деформированное состояние (у меня осесимметричное, сфера) - длинный цилиндр давит на плоское основание.

Вы если не поленитесь, то прорешаете ту задачу из Comsola и увидите, что в Ансисе тоже все замыкается и контактное давление практически совпадает с аналитическим решением (для сферы, к сожалению, не нашел пока). Как подсчитать к. давление аналитически - найдете в VM комсола.

100*(3546,9-3585)/3585= 1%

[nofate 0]

Ну строго говоря там и задача немного другая - там рассматривается плоско деформированное состояние (у меня осесимметричное, сфера) - длинный цилиндр давит на плоское основание.

Вы если не поленитесь, то прорешаете ту задачу из Comsola и увидите, что в Ансисе тоже все замыкается и контактное давление практически совпадает с аналитическим решением (для сферы, к сожалению, не нашел пока). Как подсчитать к. давление аналитически - найдете в VM комсола.

Yuris, спасибо за комментарии. Рассчитал задачи Герца сфера-плоскость, цилиндр-цилиндр в апдл и в ВБ, сравнил с аналитикой и при качественной сетке получил хорошее соответствие. По поводу отсутствия сшивания напряжений по Мизесу на границе контактирования, то это моя иллюзия, на самом деле там все "сшито". Так что я свой вопрос снимаю. Кстати, аналитика по Герцевскому контактированию неплохо описана <noindex>тут</noindex>

Изменено 14 сентября 2011 пользователем nofate

[AlexPr 0]

Выложите пожалуйста файл с расчетом в ANSYS контакта цилинра и плоскости (настройки посмотреть). Решал эту задачу сам: картинка распределения контактного давления получается "красивая". Но максимальное давление в зоне контакта получается в 4 раза меньше рассчитанного аналитически по формуле Герца. Сам не могу разобраться, где у меня ошибка.

[YURIS 14]

<noindex>Цилиндр и плоскость</noindex>

Если используете симметричный контакт, то не забывайте, что контактное давление будет средней величиной, т.к. имеем 2 контактные пары с перекрестно назначенными к-ми и целев-ми элементами.

[AlexPr 0]

<noindex>Цилиндр и плоскость</noindex>

Если используете симметричный контакт, то не забывайте, что контактное давление будет средней величиной, т.к. имеем 2 контактные пары с перекрестно назначенными к-ми и целев-ми элементами.

Я так понимаю симметричный контакт предусматривает то, что оба тела являются деформируемыми (такое же основание принимается при выводе формулы Герца). Попробовал поставить ассиметричный контак - решатель зациклился и не смог решить задачу, достигнув лимита итераций.

Вы для решения данной задачи используете плоские фигуры (я использовал тела) и причем для решения контактной задачи для шара и цилиндра используете аналогичные плоские фигуры, при том, что контактные давления, возникающие при контакте шара и цилинра будут абсолютно различными. Объясните пожалуйста этот момент.

[YURIS 14]

Я так понимаю симметричный контакт предусматривает то, что оба тела являются деформируемыми (такое же основание принимается при выводе формулы Герца). Попробовал поставить ассиметричный контак - решатель зациклился и не смог решить задачу, достигнув лимита итераций.

Вы для решения данной задачи используете плоские фигуры (я использовал тела) и причем для решения контактной задачи для шара и цилиндра используете аналогичные плоские фигуры, при том, что контактные давления, возникающие при контакте шара и цилинра будут абсолютно различными. Объясните пожалуйста этот момент.

При чем здесь это? Вы же не формовку металла рассматриваете, контактирующие тела у вас по всей видимости имеют сопоставимую жесткость, поэтому и контакт у вас должен быть податливо-податливым, а не из-за симметричности контакта. И не симметричность/асимметричность контакта это определяет, а сама задача, ну если конкретнее - то жесткость контактирующих тел. Поэтому не понимаю логику вашего вопроса.

И что что разное давление? И задачи обе разные, с разными нагрузками, разными материалами, с разной постановкой. Единственное, что их объединяет - это то, что они обе 2D. Я не ставил перед собой цели получить одинаковое контактное давление в обоих задачах, а последовательно решал каждую задачу отдельно.

[AlexPr 0]

И что что разное давление? И задачи обе разные, с разными нагрузками, разными материалами, с разной постановкой. Единственное, что их объединяет - это то, что они обе 2D. Я не ставил перед собой цели получить одинаковое контактное давление в обоих задачах, а последовательно решал каждую задачу отдельно.

Переформулирую вопрос. Если представить две контактные задачи: шара и цилинра с плоскостью при условии одинаковости материалов, приложенных нагрузок, радиуса сферы и цилиндра. Давление рассчитанное для шара и цилиндра по формуле Герца будет различным. Я не понимаю, как данные задачи решить в ansys в 2D с учетом того, что схемы будут одинаковы.

[YURIS 14]

Переформулирую вопрос. Если представить две контактные задачи: шара и цилинра с плоскостью при условии одинаковости материалов, приложенных нагрузок, радиуса сферы и цилиндра. Давление рассчитанное для шара и цилиндра по формуле Герца будет различным. Я не понимаю, как данные задачи решить в ansys в 2D с учетом того, что схемы будут одинаковы.

А какие проблемы-то? 2D модели как правило и применяют для тонких плоских структур в случае плосконапряж. состояния, для структур бесконечной толщины - в случае плоскодеформ. состояния или для осесимм. моделей. В ряде случаев такие модели дают даже более точное решение, чем трехмерные.Хотите - решайте в 3D, то, что я здесь выложил не является догмой и каждый волен решать как ему удобнее. Или вы все пытаетесь установить связь между этими задачами? Так ее нет - я уже сказал, что это две разные задачи. Мы с Nofate разбирали проблему "нестыковки напряжения на границе зоны контактирования" - и мне пришлось прорешать тестовую задачу из Comsol'a (где была дана формула для конт. давления), с тем, чтобы можно было понять - корректно ли я подхожу к решению подобного класса задач или нет (выбираю настройки контактов, решателя и пр). т.к. в случае со сферой аналитического решения (для самопроверки) в доступных мне учебниках не нашлось.

[AlexPr 0]

А какие проблемы-то? 2D модели как правило и применяют для тонких плоских структур в случае плосконапряж. состояния, для структур бесконечной толщины - в случае плоскодеформ. состояния или для осесимм. моделей. В ряде случаев такие модели дают даже более точное решение, чем трехмерные.Хотите - решайте в 3D, то, что я здесь выложил не является догмой и каждый волен решать как ему удобнее. Или вы все пытаетесь установить связь между этими задачами? Так ее нет - я уже сказал, что это две разные задачи. Мы с Nofate разбирали проблему "нестыковки напряжения на границе зоны контактирования" - и мне пришлось прорешать тестовую задачу из Comsol'a (где была дана формула для конт. давления), с тем, чтобы можно было понять - корректно ли я подхожу к решению подобного класса задач или нет (выбираю настройки контактов, решателя и пр). т.к. в случае со сферой аналитического решения (для самопроверки) в доступных мне учебниках не нашлось.

Спасибо за объяснение. В 3D так и не удалось получить правдоподобный результат, попробую решить задачу с в 2D.

[Rav_chel 1]

Здравствуйте!

Господа, подскажите как выполнить усталостный расчет в WB 13. На самом ли деле усталостные расчеты доступны только в модуле Static Structural или я не догоняю)) ?

Если оно все так и есть, то задаем мы симметричный цикл, а где можно указать частоту возбуждения?

Спасибо!

[Chardash 307]

Надеюсь поможет.

ANSYS_Fatigue.rar