Температурные напряжения в Workbench

[soklakov 1 476]

kazak , если верить Баушингеру, то гулять в 2-х пределах текучести можно довольно долго по прямой линии. Черные металлы вообще радуют своей асимптотой на усталостной кривой. Но не всё из черного металла. Но да это все мелочи.

Речь шла о расчете по предельному состоянию. Пластика в концетратороах это несколько другое. Понятно, что она есть. Никто и никогда не пытается сделать все концентраторы такими, чтобы они не вызывали локального течения металла. Расчет по предельному состоянию о другом.

Возьмите балку. Просто балку. Шарнирно опертую, проще некуда. Вот опасное сечение с максимальным моментом. Допустим, коэффициент запаса 1,00000. Подбираем сечение, чтобы изгибные напряжения не превысили предела упругости. Но при этом уровне напряжений конструкция не рушится. Течет лишь материал верних и нижних волокон, напряжения релаксируют и перераспределяются. Даже предполагая пластичность по Прандтлю балка еще долго будет выдерживать увеличение нагрузки. Но в какой-то момент потечет все сечение. Вот тогда все и сломается. И вот при нашем к-те запаса 1 мы подбираем сечение, при котором все опасное сечение потекло. При расчете по предельному состоянию мы подбираем сечение гораздо меньшее при той же нагрузке. Если конструкция одноразовая, то почему нет. Но если это балка крана, которому день за днем такие грузы возить НИКТО не будет брать такое сечение.

Этот подход можно экстраполировать на конструкцию любой сложности.

Andry_V, в бок? судя по картинке Вы тянете за верхнюю грань.

Как-то Вы проигнорировали вопрос про геометрическую нелинейность. Если что, это пункт Large Deflection в Analysis Settings. Должен быть ON.

Компонентами или вектором по сути не важно, но я предпочитаю компоненты. Даже не знаю почему.

Изменено 8 декабря 2011 пользователем soklakov

[Andry_V 0]

Про large deflection не знал, была офф. Сейчас попробую посчитать.

[Andry_V 0]

Посчитал. Только с ошибкой.

EQUIL ITER   1 COMPLETED.  NEW TRIANG MATRIX.  MAX DOF INC=   15.41	



 *** ERROR ***						   CP =	  11.747   TIME= 14:28:53

 One or more elements have become highly distorted.  Excessive		   

 distortion of elements is usually a symptom indicating the need for	 

 corrective action elsewhere.  Try incrementing the load more slowly	 

 (increase the number of substeps or decrease the time step size).  You  

 may need to improve your mesh to obtain elements with better aspect	 

 ratios.  Also consider the behavior of materials, contact pairs,		

 and/or constraint equations.  If this message appears in the first	  

 iteration of first substep, be sure to perform element shape checking.

поставил число подшагов 5000 всеравно тоже самое. Но на в графике напряжений видно, что он до какогото момента считает, а потом сворачивается.

[soklakov 1 476]

Andry_V , добро пожаловать в мир нелинейных расчетов! Для начала без пластики пробуйте. Физическую нелинейность Вам может и не надо учитывать, но геометрическую - просто необходимо. Изучайте до куда считается, разбирайтесь почему стопорится. Уменьшите нагрузку в миллион раз. Шагов, кстати, на этапе настройки лучше сотню не превышать. Когда сойдется с маленькой нагрузкой, начинайте увеличивать. Смотреть, изучать, исследовать. Удачного приключения!

[Andry_V 0]

Правильно ли я предполагаю, что корректность решения должна определиться путём сравнения приложенной силы и высчитанной из полученных напряжений в области контакта? И они должны получится равными.

[soklakov 1 476]

Andry_V, кажется, неправильно. Корректность моделирования эксперимента придется определять на нюх. Хотя, если у Вас несколько экспериментов, то возможны варианты. Мне кажется, логика следующая:

1. Вы численно промоделировали эксперимент. Получили сдвиговые и нормальные напряжения(при этом грамотно обработали сингулярности и т.д.). Определили эквивалентные напряжения, приводящие к разрыву контакта.

2. Моделируете тепловую задачу. Аналогично определяете сдвиговые и нормальные напряжения, а также эквивалентные. Сравниваете, выносите вердикт.

[kazak 1]

Расчет разрушения конструкций - очень тяжелая задача. Вы при расчете должны учитывать, что Ваша сетка КЭ в процессе нагружения сильно изменяется т.е строго говоря, Вы должны применить "rezoning" см. ANSYS Help. Так как у Вас "One or more elements have become highly distorted.". Задачи с большими пластическими деформациями требуют перестройки сеток на шагах нагружения, мой совет ограничьтесь временем, где у Вас решение сходиться и постройте на этом времени новую геометрию деформированной конструкции. Это легко сделать даже в WB.Посмотрите что получилось. Наверное удивитесь, а может нет.

А Вы можете померить перемещения конструкции лазером, в процессе нагружения?

С уважением.

[Andry_V 0]

А где завязка на результаты реального эксперимента? Как я узнаю, что я его правильно промоделировал?

kazak, Не совсем представляю как построить на конечном времени сходимости новую геометрию деформированной конструкции. Т.е это я считаю до какого-то момента сходимости, с начальной геометрией, а потом переделываю геометрию и продолжаю расчет? Только как я узнаю параметры деформированной конструкции? Про лазерное измерение: я заулыбался, а потом чуть не заплакал:) т.к тех. оснащение нашего предприятия оставляет желать лучшего. Я уже описывал, как меряются сдвиговые усилия, а чтобы ещё и перемещения лазером заменять, я думаю, это несбыточная мечта:) Грустно всё это.

[kazak 1]

Вы же можете сравнивать перемещения экспериментальные и Ваши. Дело в том, что силу при которой разрушиться конструкция очень трудно определить, да и разброс значений будет велик. Из практики, более менее точно определяются на разрывных машинах разрушение балок. А в практике не встречал, есть патенты на всякие жертвенные конструкции,но расчетов не видел.

С уважением.

[soklakov 1 476]

kazak, мне кажется, rezoning здесь был бы уже перебором. Мало интересно КАК будет разрушаться конструкция. Интересует лишь КОГДА, при каких напряжениях. Только стартовый момент - отрыв первого контакта. И то, опять же, не сам отрыв, а уровень напряжений.

Andry_V, у Вас топорный эксперимент. Сломается - не сломается. Если один, то только на нюх: исследуемые величины гладкие по пространству, картина деформирования физична и т.д. А вот если пачка экспериментов, то можно построить какой-нибудь график. А потом построить такой же из моделирования. Их сравнение могло бы дать определенность.

[kazak 1]

kazak, мне кажется, rezoning здесь был бы уже перебором. Мало интересно КАК будет разрушаться конструкция. Интересует лишь КОГДА, при каких напряжениях. Только стартовый момент - отрыв первого контакта. И то, опять же, не сам отрыв, а уровень напряжений.

Andry_V, у Вас топорный эксперимент. Сломается - не сломается. Если один, то только на нюх: исследуемые величины гладкие по пространству, картина деформирования физична и т.д. А вот если пачка экспериментов, то можно построить какой-нибудь график. А потом построить такой же из моделирования. Их сравнение могло бы дать определенность.

А что, отрыв первого контакта будет происходить при малых деформациях?

С уважением.

[Andry_V 0]

kazak Я думаю этого никто не знает.

[soklakov 1 476]

kazak, достаточно малых, чтобы не использовать rezoning.

[kazak 1]

kazak, достаточно малых, чтобы не использовать rezoning.

Странно.

С уважением.