Ткань в Ansys

[Fedor 1 606]

Вообще-то полнота - это свойство системы базисных функций обозначающее возможность

охвата любых полиномов степени не выше максимального. Обычно это видно по треугольнику

Паскаля.

Например, 1, x, xx, xxx - полная система, а 1, x, xxx не полная, так как параболы не могут

быть представлены точно.

К свойствам матрицы жесткости, по моему, отношения не имеет.

[Fedor 1 606]

Не обижайтесь, просто песня Дюн вспомнилась по аналогии с подводной лодкой.

Ну а вид полинома всегда известен, как иначе запрограммировать?

Запись иногда неочевидна, так вставил в программу типа mathematica, дал Series (вроде) и порядок.

Я писал о том, что полнота может привести к линейной зависимости системы производных 1, x продифференцируем и получим два числа, но это не обязательно. Можно привести наборы функций которые не будут полными, но их производные будут линейно зависимыми, что и приведет к вырожденности матриц. Так вроде?

[Fedor 1 606]

"элементы Кирхгоффа или элементы резины" так легко изобретать элементы, холодца, например, или горчицы.

Проверка матрицы жесткости на вырожденность скажет о линейной зависимости систем функций из производных, но ничего не скажет о полноте исходной системы функций. Думаю согласитесь с этим.

[Stitch 0]

Ай! Уважаемые, вы меня поразили в самое сердце основательностью подхода... Не претендуя на глубокое знание материала и понимание всех теоретических нюансов, могу со своей стороны только заметить, что, если вся ткань натянута, ее можно довольно неплохо смоделировать элементом "shell-41". По крайней мере, картина деформаций похожа на то, что я получил в ходе "наколеночного" эксперимента. Пришлось только в окошке "Program behavior upon convergence" (Solution controls/Advanced NL) выбрать "Do not terminate analysis". Я еще поотключал Line search и DOF solution predictor (Solution controls/Nonlinear), но, возможно, сделал это зря. Кстати, иногда машине банально не хватает памяти, но если перезапустить процесс, предварительно оборвав его на паре тысяч итераций - расчет "устаканивается" еще через пару тысяч и все хорошо. Никто не знает почему?

[Stitch 0]

Если ткань не вся натянута - значит нужно корректировать раскрой; это уж, извините, практические соображения палаткостроения. А что будет с теоретической точки зрения - увы мне Понимаю, что лезу с кувалдой в часовой механизм, но так уж сложилась ситуация, что кроме ANSYS`а мне применять ничего не придется. Shell-41 я выбрал потому что она, как мне кажется после просмотра ANSYS Element Reference, единственный элемент, поддерживающий сморщивание материала. Ближайшими тканеподобными родственниками 41-го являются 63-й и 93-й элементы, но в экспериментах с ними я получил отвратительную сходимость - уж не знаю, почему. Это при том, что - "таки да" - отчет о сходимости даже для 41-го смахивает на кардиограмму и ранее тысячи итераций процесс не оканчивается...

Эх. Ладно, спасибо, что просветили, продолжим после Нового Года. Кстати, всех с наступающими праздниками. Нехай щастить.

[Fedor 1 606]

Нормально, поступаете, для нас туристу или производителю туристского снаряжения грех не помочь. Тем более в Новый год!

Кардиограмма или пила обычно говорит о том, что или надо разбить на большее число по нагрузке, или загрубить точность. Дело в следующем:

Перескоки свойств материала осуществляются в конечном числе точек интегрирования (4 вроде) и может возникнуть ситуация, когда в одной точке сжатие, например, при переключении свойств становиться растяжение, снова переключается и все повторяется. Вот кардиограмма и возникнет. А конкретное разбиение в принципе может не позволить достигнуть заданной точности. Поэтому я бы сначала с грубыми требованиями на точность, добился гладкого снижения оценок, а потом ужесточал бы их до появления пилы, если точности не хватало бы до желаемой, то смутные места (они обычно видны) дробил бы помельче.

Тут как обычно в нелинейных задачах скорее искусство, чем строгая наука.

Надо пробовать пока хватит денег и терпения.

[Fedor 1 606]

Похоже эта задача пример того случая, когда чем больше точек интегрирования, тем лучше, больше возможностей для учета нелинейного поведения коэффициентов. Может кто экспериментировал с этим на других физически нелинейных задачах?

[Fedor 1 606]

При пареметрических из-за якобиана может вообще не существовать точного интегрирования, об этом есть в статье о интегрировании на www.pinega.da.ru

Из-за нелинейности задачи о складках (локальная потеря устойчивости при определенных напряжениях) функционал тоже будет не квадратичным и только будет аппроксимироваться на шаге квадратичным.

Так как значения мехакических характеристик не постоянны по элементу, то чем больше их возьмем, тем лучше представим функционал с переменными по элементу свойствами, а в случае дискретного переключения, как в данном случае. Точки интегрирования в этом случае выступают и как элементы управления, чем больше, тем больше возможностей минимизировать невязку по равновесию при ограничениях неравенствах. Этот же принцип интересно применить и к учету локальной потери устойчивости в стержневых системах, например, по СНИП определяете напряжения при которых происходит потеря устойчивости локальная стержней, и при их достижении переходите на другой модуль упругости. Тогда можно будет считать локально неустойчивые, но глобально ускойчивые конструкции.

[Fedor 1 606]

"Порядок интегрирования в элементе определяется не видом функционала, а количеством узлов (неизвестных) в элементе. Минимально допустимый порядок интегрирования подбирают исходя из степени аппроксимирующих полиномов.

"

а как же функционал может не зависеть от полиномов, во первых, а так же подинтегральная функция может не зависеть от ситуации когда упругие константы зависят от предыдущего состояния, а не только от объема?

Извините за нечеткую формулировку, просто прадники и возможно водки выпил больше чем стоило бы.

Напрягите извилины и Вы догадаетесь, о чем я говорю. Не академик, все-таки

[Fedor 1 606]

Уважаемый ISPA. Возникло некоторое непонимание по поводу присоединения массы воды к телу погруженному

в жидкость. "Дело в следующем" : в 3 томе ПУК есть высказывание " восстанавливающие силы возникают вследствие деформирования..." то есть пружинки, грубо говоря, там же "роль восстанавливающей силы может

играть ... сила поддержания жидкости (корабль)". То есть F=c y . Частота p=sqrt(c/m). Добавляя массу, Вы уменьшаете частоту, а по предыдущему из-за увеличения с она должна расти. Похоже не то что-то?

[Fedor 1 606]

С бочкой видимо так, масса добавляется, тут все равно что добавить снег, песок или воду или пиво, например, изменением жесткости можно пренебречь. Но вот вопрос, если гитару засунуть в воду что будет с частотой отдельной струны?

Ловил как то рыбу с новомодным эхолотом, тут уж упругие свойства воды имеют первостепенное значение. И если заняться изобретением акустических приманок, тоже по моему важно понимать, что происходит.

С Рождеством.

[Fedor 1 606]

Спасибо за идею, надо будет пригласить в гости музыкантку с тонким слухом, попросить отвернуться и стукнуть ложечкой по пустому бокалу и наполовину заполненному и попросить определить где тон выше. Думаю многие согласятся послужить науке. Еще раз спасибо.

[Fedor 1 606]

Граничные условия то меняются вдоль струны. Для аналогии, например нагретый с одного конца стержень в вакууме передает одно количество энергии на другой, а если стержень в воде, то может и совсем не передать.

Вернемся к струне в воде, если ее рассматривать как распределенные вдоль линии пружинки, то получается, что жесткость струны возрастает, а следовательно и частота должна подрасти. Так вроде?

[Fedor 1 606]

Хорошо, давайте попробуем сформулировать несколько иначе.

Думаю помните пример с собственными частотами кубика. Теперь представим, что часть среды не соответствующая струне плавно меняет свойства, модуль упругости. Интуитивно понятно, что это эквивалентно например такой задаче:

висячий мост - типичная балка со связями вдоль образующей. Меняя число тросов, интуитивно понятно, что будет меняться и частота. Если мы можем представить балку на упругом основании, то почему не можем струну?

Интуитивно понятно, что если будем менять свойства окружающей среды то частоты будут меняться от свойств в вакууме, до свойств вмороженной в лед.

В воде будет что-то промежуточное. Думаю, что во льду наименьшая частота будет максимальной , а в вакууме минимальной.

[Fedor 1 606]

Я вообще-то писал о свободных колебаниях и о зависимости частоты от окружающей среды. Следовательно и о всех динамических задачах. Естественно для топора не безразлично в какой среде он находится. Попробуйте перерубить затопленное бревно, мешающее проходу байдарок, сразу разницу почуствуете.

Удачи.

[SergeyBylina 1]

В Ansys есть элемент вроде shell41 называется. ...

Но это, наверное, идеализированный случай.

А если нужно прорезиненную ткань посчитать? У такой ткани есть определенная жесткость. И есть нити которые воспринимают основную растягивающую нагрузку.

Как думаете,  имеет смысл использовать другой shell,  чисто для связки? А нити показать как LINK10 c keyopt (3) равным 0.

По-идее так можно и к композитам добраться   

[Closius 8]

Есть такая разработка: надувной скускаемый модуль (прошу прощения за терминологию), который изначально собран, а когда спускается на землю он разворачивается, надувается. В нашей стране тоже подобные вещи были, возможно даже мы были лидеры.

 

Расчеты надувания и разворачивания производились в программе LMS Samcef.

 

 

http://www.astronautix.com/craft/irdt.htm

[SergeyBylina 1]

Расчеты надувания и разворачивания производились в программе LMS Samcef.

Это, конечно, хорошо, но мне тоже интересно, как можно смоделировать ткань в Ansys? Особенно меня интересует прорезиненная. Еще больше мне интересен сам шов и виды соединений.

Может кто-то прокомментирует мою идею использовать для моделирования ткани элемент Solid65 (используют для моделирования железобетона). Наложить их в два слоя скрещенной "арматурой", Подобрать константы. Возможно ли что таким образом, будет описываться ткань с учетом сдвига направляющих волокон и образования складок? 

Изменено 3 апреля 2014 пользователем SergeyBylina

[soklakov 1 477]

как можно смоделировать ткань в Ansys?

Вы с ней что делать собираетесь? Если мять, сворачивать-разворачивать, то надо явные решалки брать. А если на разрыв в натянутом виде, то и шелла хватит. Эффективные характеристики - уже другой вопрос. Или Вы и собираетесь эффективные характеристики рассчитывать? Вы просите подсказать элемент, но заставляете угадывать для чего.

[SergeyBylina 1]

Вы с ней что делать собираетесь? ...... надо явные решалки брать.

 

 

Например клееное/механическое соединение широкого приводного ремня (у нас их изготавливают из транспортерной ленты). Кстати сама лента на транспортерах вообще испытывает сложное НДС: растяжение как таковое, изгиб на обводных шкивах,  передача усилия тернием от приводного шкива, сопротивление движению от очистительных скребков, давление груза. Про пробуксовку, режим пуска и  падение груза лучше и не вспоминать 

 

P.S. Преподаватель как-то мне сказал: "Ансис может и черта посчитать". Я же последнее время убеждаюсь, что не такой он всемогущий, То пластика вместо закона Гука по модели Каст Ирон, то температура ниже -273 С при круговом трении, то перемещения вне всяких разумных величин, то еще какая-нибудь "сингулярность"  

Изменено 5 апреля 2014 пользователем SergeyBylina