Перейти к публикации

Геометрическая нелинейность


Рекомендованные сообщения

Добрый день!

Совсем недавно начал заниматься Ansys, поэтому надеюсь, что не вызову массовую злость на мои вопросы)

Решаю тестовую задачу. Торовая оболочка, нагруженная внутренним равномерным давлением. Сечение оболочки представляет собой овал. Решаю задачу с включением пункта "большие перемещения", т.е. в нелинейной геометрической постановке.

Давление задаю заведомо большие. Допустим 20, 50, 100 Мпа.

При решении получаем напряжения и деформации, которые линейно пропорциональны изменению давления. Что в принципе странно, учитываю нелинейность задачи.

Это было во-первых.

Во-вторых, по условию задачи все размеры оболочки как-то зависят от толщины оболочки. Т.е. изменяя толщину, меняются и все остальные размеры оболочки. По результатам решения задачи, при различных толщинах оболочки (все остальные размеры меняются пропорционально тощине, как я сказал выше), но одинаковом внутреннем давлении - результаты (напряжения) также одинаковы.

Поэтому возник вопрос, почему же нигде не проявляется нелинейность задачи?

Надеюсь, что все поймут мой вопрос :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Проверьте материал стенки

да, в том и вопрос...есть материал линейный. Обычная сталь со свойствами E=2*10^5 и mu=0.3. У нас никак не получится нелинейное решение задачи?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

" при различных толщинах оболочки (все остальные размеры меняются пропорционально тощине, как я сказал выше), но одинаковом внутреннем давлении - результаты (напряжения) также одинаковы" - это называется геометрически подобны. Посмотрите еще силовое подобие и вообще с точки зрения подобие с точки зрения физического моделирования. Книжка была об этом авторы Пригоровский и Прейсс , насколько помню. Вы надуваете бублик, насколько понял, а он всегда остается подобным себе при повышении давления. Попробуйте приложить какую-нибудь изгибающую силу, чтобы проверить работает ли учет квадратичного члена в деформациях и сравните с чисто линейной задачкой. Например при растяжении тонкой нитки резинки, нелинейные члены обнуляются в производных от перемещений. У Вас тоже вроде только растяжения и сжатия в бублике под давлением...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Решите осесимметричную задачу. Она и решается быстрее, и нагляднее будет.

Плюс к этому уточните абсолютное значение перемещений, и укажите размер тора. Может быть нелинейность просто не видно.

А по поводу подобия - можно проверить на торе с круглым сечением. Наверняка есть уже аналитические решения.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Решите осесимметричную задачу. Она и решается быстрее, и нагляднее будет.

Плюс к этому уточните абсолютное значение перемещений, и укажите размер тора. Может быть нелинейность просто не видно.

А по поводу подобия - можно проверить на торе с круглым сечением. Наверняка есть уже аналитические решения.

Да, забыл сказать, что решал задачу именно в осесимметричной постановке. Причем разными элементами. Пробовал plane182, 183 и shell уже не помню какой :) Результаты везде получаются одинаковые (с погрешностью 0.01%).

Геометрия следующая:

h=5 !*Толщина стенки

r=50*h !* радиус круглого сечения

d=2*r !*Наружний диаметр

R=3*r !*Радиус нейтрали тора

a=12/100 !*Овальность гиба в долях

p=20 !*Внутреннее давление

Задачу с круглым сечением проверял - результаты совпадают с аналитикой.

Тут именно нелинейность должна проявляться при овальном сечении. Изменяю h, перемещения остаются такими же.

post-33270-1319623706_thumb.jpg

Изменено пользователем Saprenok
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тут надо трехмерными попытаться, чтобы все чисто было без всяких гипотез. Можно на небольшом фрагменте вырезанном, остальное краевыми условиями... Квадратичные эффекты в деформациях будут шевелить какой-то знак 4-5 при малых значениях, может и поймать трудно...

<noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%...%86%D0%B8%D0%B8</noindex>

Разделите напряжения на модуль упругости и оцените порядок возведя в квадрат.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тут именно нелинейность должна проявляться при овальном сечении.

Если вы хотите поймать эффект, из-за которого работает манометр (с манометрической трубкой) - то на торе не поймаете. :)
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

там же трубка бурдона, не тор вроде

И если это не тор - всё очень хорошо ловится как раз.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И если это не тор - всё очень хорошо ловится как раз.

Да, я тоже считал... а зря. С книжкой сошлось.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, я тоже считал... а зря. С книжкой сошлось.

Могли бы вы теперь мне пояснить? :)

Никакие эффекты я исследовать не собираюсь. :) Мне просто сказали, что вроде как тут должна быть нелинейность. А из расчётов она не получается.

И ещё раз уточню. Возможна ли геометрическая нелинейность без физической нелинейности?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Могли бы вы теперь мне пояснить? :)

Если взять тор, разрезать его ... ну в смысле разорвать кольцо, а дырки заткнуть, то при давлении эта штука будет хотеть "развернуться". Эффект тем сильнее, чем сильнее овальность сечения. Эту задачу наверное надо решать с геом. нелинейностью.. там она проявится сильнее.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если взять тор, разрезать его ... ну в смысле разорвать кольцо, а дырки заткнуть, то при давлении эта штука будет хотеть "развернуться". Эффект тем сильнее, чем сильнее овальность сечения. Эту задачу наверное надо решать с геом. нелинейностью.. там она проявится сильнее.

Да я в курсе про трубку Бурдона) Но разговор же не об этом) А о бублике с давлением, вот о нем и стоит говорить. А то получается инженерный оффтоп)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что поймать-то хотите? Просто проверить учитывается ли нелинейность при счёте?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что поймать-то хотите? Просто проверить учитывается ли нелинейность при счёте?

да, можно так сказать.

Т.е. как написал выше, есть набор геометрически подобных торов. Давление допустим одинаковое и равно 200 МПа.

При расчете получаются одинаковые результаты. Хотя если задача нелинейна - такого быть не должно.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Значит скорее всего нелинейность в виде "блохи", которую можно и не учитывать. С помощью какой-нибудь тестовой подобной модельки проверьте считает ли с учётом нелинейности иль не. Если да, то по идее можно и успокоиться на том).

И почему у подобных конструкций должно быть разным поведение?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Значит скорее всего нелинейность в виде "блохи", которую можно и не учитывать. С помощью какой-нибудь тестовой подобной модельки проверьте считает ли с учётом нелинейности иль не. Если да, то по идее можно и успокоиться на том).

И почему у подобных конструкций должно быть разным поведение?

В общем попробуем. Завтра ещё спрошу у своего коллеги. Может действительно нелинейность проявляется крайне слабо. Завтра сообщу к чему придём)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ansys и геометрическая нелинейность это несовместимые вещи.

Изменено пользователем otaman
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Kelny
      В последних версиях Solidworks эта функция не заблокирована для обычных видеокарт (редактирование реестра не требуется), в том числе встроенных, и об этом написано выше:  
    • Fedor
      Насколько помню, надо в уравнениями Лагранжа-Максвелла разбираться в электромеханических  системах   https://elib.spbstu.ru/dl/059/CHAPTER1/Chapter1.html   
    • Foksmen
      Так вот и хотелось бы посмотреть методики, которые используются для пересчёта с использованием эмпирических формул. Пересчитать то смогу конечно, не проблема )
    • Катугин
      Практически ушел от подетальной разработки, если только не нужно с определенного чертежа повторить деталь. И дальше зачастую её использую для вставки в многотел. Многотел сохраняю сборкой. После чего открываю сборку из неё открываю каждую деталь, и убиваю внешние связи. 
    • maxx2000
      ничего умножать и делить не надо. достаточно в параметрах операции задать глубины нужного размера  
    • Orchestra2603
      Ну, предлагаю такой подход... Не знаю, может это все слишком очевидно, ну хотя бы это по полочкам разложить - тоже полезно.   Вот допустим, есть у вас электродинамический вибровозбудитель. Он как устроен? Есть генератор переменного тока. Он встроен в электрическую цепь, и там есть свои электрические элементы. Но главное, там есть катушка индутивности намонтанная на трубу, а внутри нее подвижная масса. На подвижной массе еще одна катушка, и у той по обмотке течет еще какой-то свой постоянный ток. Когда ток проходит по обмотке трубы, то внутри возникает магнитное поле, а оно действует на ток внутри трубы протекающий по подвижной катушке, и возникает сила Ампера, котоая приводит в движение массу. Сила эта пропорциональна магнитной индукция, а та в свою очередь силе тока (как в подвижной, таки неподвижной катушке, но нас интересует ток в конутре, который переменный). Т.е. ток в контуре, где стоит катушка, выступает в роли внешней возбуждающей силы для подвижной массы. Возможны конечно нюансы и некоторые вариации, но суть вроде как такая.   Если электрическая цепь сложная с кучей контуров, и там натыкано много конденсаторов, резисторов и инудктивностей в каждом контуре, то распределение токов по контурам находится через решение системы линенынх дифференциальных уравнений второго порядка.  Ну, т.е. там по сути тоже куча собственных частот, каждая из которых описывает свой электрический резонансов. Можно также решать задачу на СЗ, и будут собственные вектора, которые описывают соотношения амплитуд и фаз токов в раных контурах, и собственные значения, которые соотвтетсвуют каким-то резонансам. Тогда ЭДС на генераторе выступает в роли внешней силы. В зависимости от распределения элементов и контуров в цепи коэффициент усиления между ЭДС на генераторе и перемещением подвижной массы в трубе в определенном контуре будет меняться. Типа как АЧХ получается, только чисто "электрическая". Это АЧХ чистемы ЭМС, если в вашей терминологии. В параметры этой АЧХ будут входить только параметры электрических элементов схемы.   Можно дальше представить себе, что в каждом контуре цепи воткнут свой генератор, и у каждого своя амплитуда тока и фазовый сдвиг, но всех у всех одна частота. И пускай в каждом контуре есть своя подвижная масса внутри какой-то своей неподвижной катушки. Получается, что есть некоторый вектор правых частей, собранный из ЭДС генераторов в разных контурах, а перемещения подвижных масс в разных контурах - это вектор отклика. Т.е. будет уже матрица частотных харкатеристик (системы ЭМС, если в вашей терминологии), а отклик подвижных масс и внешние возбуждения, будет описываться соотвтетсвующими векторами. В зависимости от того, как распределены амплитуды и фазы ЭДС генераторов по контурам, и какая выбрана частота возбуждения, могут проявляться или не проявляться какие-то резонансы (точно также будет какой-то коэффициент участия, коэффициент динамичности и т.д.). Если в каком-то контуре проявляется резонанс, то в этом контуре на этой частоте будет большой коффициент динамичности по амплитуде тока в этом контуре, и будет пропорционально увеличиваться амплитуда отклика по перемещениям соотвтетсвующей подвижной массы.   Теперь представим, что каждая i-я из этих подвижных масс соединяется с контрукцией - системой МС. Тогда получается так, что да, ток в i-м контуре зависит от электрической АЧХ системы ЭМС, и это влияет на механическую силу, действующую на пожвижную массу в i-м контуре, но вместе с этим свойства механической системы МС могут быть такими, что на этой частоте даже такая увеличенная амплитуда силы в не возбуждает большого механичского оклика (перемещения) в этой конкртеной i-й точке крепления с конструкцией. Т.е. в данном случае, получается, что вы задаете вектор ЭДС генераторво на входе, это все дело умножается на электрическую АЧХ системы ЭМС, и получается вектор механических сил Ампера, действующих на каждую из точек крепления. А дальше этот вектор сил умножается на АЧХ системы МС, чтобы получить вектор отклика конструкции.   Т.е. получается так, что две системы вообще соединяются последвательно: выход из первой служит входом для второй, и их АЧХ разделяются спокойно. В итоге, выходит, что АЧХ можно просто переменожить, чтобы получить итоговую АЧХ суммарной системы ЭМС+МС. Так получается из-за того, что электромагнитное взаимодействие создает механическую силу и влияет на механическое движение, но механическое движение не влиет на электромагнитные взаимодействия в цепи. Так ведь?   Такие, вот, мысли. Сам вообше не спец ни разу по электромагнитизму, так что поправьте, если где-то ошибаюсь.
    • zedowl
      все, разобрался сам, просто поставил глубокое сверление, а не простое, поменял цикл, вместо 81 стал 83, и там Q добавилось, я так понял с размеров диаметра сверла(но это не точно), и в 83 цикле cld17 умножил на 1000
    • gudstartup
      @Malsev прежде чем куда то что то ставить сравнивайте даташит или maininf.txt чтобы понять насколько перед вами аналогичная система.
    • zedowl
      разобрался какой параметр должен поменяться, у меня 81 цикл, но мне нужен другой, как выбрать другой цикл? мне подсказали, что нужно его выбрать в настройках операции, но я не знаю где это  
    • zedowl
      нет, не новость я даже не знаю какой параметр в коде должен меняться, у меня задание, либо из мм в микроны, либо наоборот   как понять какой цикл у меня выводится в программе? я найду этот цикл в EXTCYCLE и добавлю умножение или деление на 1000
×
×
  • Создать...