Кручение тел из SOLIDов

[VenDetta 0]

Добрый день! Подскажите пожалуйста: есть тело (цилиндр) состоящий из солидов, решается задача про его сложное пластическое нагружение (растяжение + кручение). Чтобы реализовать его, нужно просто сначала научиться крутить, и вот с этим проблемы. Можно ли как-то это сделать в APDL? Пробовал командой DOF (preprocessor->element type->add dof) добавить нужную степень свободы (ROTZ) и потом прикладывать перемещения ROTZ к поверхности, однако адекватного результата не получается.

[soklakov 1 475]

VenDetta , если прикладывать ROTZ к поверхности, то будет вращаться каждый узел вокруг своего положения. Это, конечно, не то, что Вам нужно.

Сделать то, что Вам нужно, возможно. Раз это можно в WB, значит можно и в APDL. Можно начать искать в направлении Contstraint Equations, но может есть варианты попроще.

У Вас прям сложное нагружение? Не пропорциональное, а сложное? Я слышал, что имеющиеся теории пластичности на работают на сложных траекториях. Что-то изменилось?

[Борман 2 375]

Подниму эту тему в ТОП, пожалуй.

Самый простой вариант - притянуть стержней в одну точку, и закрутить моментом. Хотя нет... Самый простой вариант выложу вечерком. :)

CE - если этот способ получится, то он будет работать только с nlgeom,off а жаль.

Кому не лень - пишите код и выкладывайте. Мне не лень.

[Гость suvorov.as]

А какие граничные условия на нагружаемом конце? Кинематическое нагружение или силовое со свободными депланациями?

В случае, если сечение цилиндрического тела не круговое, и нагружение силовое, то на нагружаемом моментом конце должны возникнуть продолные смещения, что противоречит использованию CE (constraint equetion) для задания кручения.

Кроме того, знание способа нагружения важно и при растяжении, поскольку при силовом нагружении в сечении будут возникать пуассоновские эффекты

[VenDetta 0]

У Вас прям сложное нагружение? Не пропорциональное, а сложное? Я слышал, что имеющиеся теории пластичности на работают на сложных траекториях. Что-то изменилось?

наргужение сложное, хотя вернее сказать деформирование. т. е. нужно будет уметь посчитать для произвольной траектории деформирования (двумерной). так далеко я пока не заходил, но думаю, что можно с какой-то степенью точности реализвовать кривую ломаной линией (через лоадстеп, сабстеп). но это потом, после того, как сделаю тестовую задачу, где траектория - ломаная линия из отрезков, параллельных осям. Скажите пожалуйста, а что вы имели в виду под имеющиеся теории пластичности не работают на сложных траекториях??

А какие граничные условия на нагружаемом конце? Кинематическое нагружение или силовое со свободными депланациями?

граничные условия кинематические: дельта L - относительное удлинение и тета - относительный угол закручивания (на базе L), сечение цилиндра круговое. Поэтому первой мыслью было перевести всё в цилиндрическую систему координат и там задавать на поверхностях Uz и Uфи, Uz = (дельта L)*z/L, Uфи = тета*Z*r/L, однако у меня не получилось. Возможно ли вообще задавать такие ГУ в цилиндрической системе координат и если да, то какую систему координат менять??

[Гость suvorov.as]

Возможно ли вообще задавать такие ГУ в цилиндрической системе координат и если да, то какую систему координат менять??

Можно систему координат узлов перевести в активную командой NROTAT

Если она полярная , то

Тогда Ux будет эквивалентно Ur

Uy - Uf

Uz -Uz

А насколько важна точность НДС вблизи нагруженного сечения?

[Борман 2 375]

Способ первый:

Узлы на целевой поверхности переводятся в локальную цилиндрическую систем у координат:

asel,s,,,2

nsla,s,1

csys,1 ! в данном случае глобальная цилиндрическая

nrotat,all

Узлам этой поверхности задается фиксированное смещение по углу:

d,all,uy,0.001

allsel,all

Способ второй:

Аналогично первому, но задается сила

f,all,fy,0.001

Тут я задаю только на кромку, потому что для нерегулярной сетки скорее всего не получится чистого момента, если задавать на все узлы.

[Гость suvorov.as]

Способ первый:

d,all,uy,0.001

Только, наверное их надо задавать линейно возрастающими по радиусу, ведь они не в градусах а в метрах.

[Борман 2 375]

Только, наверное их надо задавать линейно возрастающими по радиусу, ведь они не в градусах а в метрах.

В радианах.

Спопоб третий (наиболее правильный):

С применением элементов SURFxxx

asel,s,,,2

nsla,s,1

local,11,1



et,2,154

KEYOPT,2,2,0

type,2



esys,11

esurf

allsel,all

esel,s,type,,2

sfe,all,3,pres,,1

[Гость suvorov.as]

Если не пропорционально радиусу у меня получается излом, как на первом рисунке, а если пропорционально, то вроде бы получается правильно (вторая картинка)

[Борман 2 375]

Если не пропорционально радиусу у меня получается излом, как на первом рисунке, а если пропорционально, то вроде бы получается правильно (вторая картинка)

Ну тогда предлагаю эту гипотезу проверить автору темы. Никогда не помешает. Но вроде всегда после nrotat должно быть все четко... в единицах новой системы координат.

[Гость suvorov.as]

Способ четвертый (наиболее простой, но очень грубый)

Если цилиндр достаточно длинный и краевые эффекты вблизи нагруженного сечения вас не интересуют, то можно просто приложить пару сил, например:

Fx=F при y=R

и Fx=-F при y=-R

В этом случае вам не нужно менять систему координат

[VenDetta 0]

Спасибо огромное всем! Что касается перемещений, то ROTZ задаётся в радианах, а Uy в цилиндрической систмеме координат (то есть Uфи) задаётся в единицах длины, поэтому по радиусу в сечении возрастает линейно. Это и так ясно из аналитической формулы Uфи = тета*z*r/L, где L- длина образца, R - радиус, z и r - координаты цилиндрической СК, тета - относительный угол закручивания. Поэтому лучше в примере 1 от Бормана задавать перемещения uy не на всей поверхности, а только на границе сечения r = R. Вот картинки: первая - uy на всей поверхности, вторая - только на кромке (задача упругая, цифры немного разные, потому что разные значения uy)

Возможно стоит задать перемещения для всех узлов, вычисляя глобальную координату x для каждого и задавая перемещения на каждый узел, но это слишком сложно, тем более для многошаговой задачи нужно будет каждый раз прибавлять перемещения, поэтому попробую пока так, посмотрю насколько адекватные результаты получаются.

[Гость suvorov.as]

Возможно стоит задать перемещения для всех узлов, вычисляя глобальную координату x для каждого и задавая перемещения на каждый узел, но это слишком сложно, тем более для многошаговой задачи нужно будет каждый раз прибавлять перемещения, поэтому попробую пока так, посмотрю насколько адекватные результаты получаются.

Это вовсе не сложно

В меню Parameters>Functions можно задать перемещения в виде функции зависящей как от времени, так и от координат.

Сохранить заданную функцию. Затем загруить ее присвоив ей название.

И в конце это название использовать при прикладывании перемещений, заменив const value на existing table.

[Борман 2 375]

Да, и правда прикладывается линейное смещение. Но, ИМХО, это идеологически неправильно.

[soklakov 1 475]

наргужение сложное, хотя вернее сказать деформирование. т. е. нужно будет уметь посчитать для произвольной траектории деформирования (двумерной). так далеко я пока не заходил, но думаю, что можно с какой-то степенью точности реализвовать кривую ломаной линией (через лоадстеп, сабстеп). но это потом, после того, как сделаю тестовую задачу, где траектория - ломаная линия из отрезков, параллельных осям. Скажите пожалуйста, а что вы имели в виду под имеющиеся теории пластичности не работают на сложных траекториях??

я уже сказал, что всего лишь слышал, хотя и из авторитетных источников. в том смысле, что сам не проверял. Речь о том, что теория дает сходимость с экспериментом только на простых траекториях нагружения. А на сложных типа ортогональных ломанных - даже качественной сходимости нет.

Теоретически это связанно с возникающей анизотропией свойств в результате глубокого пластического деформирования. Следовательно, это возможно учесть, но одним включением пластики дело не обойдется.

[soklakov 1 475]

Борман, вот картинка из WB. Приложен поворот 30 градусов. Крылья для наглядности приделал.

Remote Displacement - есть фрагменты кода релизующие CE. Но смущает заявление, что для них NLGEOM не применить. Есть предложения, как проверить результаты?

[Борман 2 375]

Remote Displacement

Я к сожалению не знаю, что это такое.. могу только догадываться. А вот про СЕ все проще. Если решатель и будет считать, то правильно СЕ будет работать лишь в частных случаях.

[VenDetta 0]

Прошу прощения за ещё один вопрос, который может оказаться совсем глупым. Проблема вот в чём: допустим, что мы, как описано выше, прикладываем к модели перемещения через команду D или DA (uz и uy в CSYS,1) и нам надо найти результирующую силу и момент. Тут вознокает несколько способов:

1. Проинтегрировать соответствующие компоненты напряжений по повержности (для Fz - Sz, для Mz - Syz*X). Сложности: непонятно где создавать поверхность командой sucr (уехала она после деформирования или нет), непонятно как сделать map onto surface координату X (то есть R), команда по дефолту мепит на поверхность GCX GCY GCZ, но GC& - это же вроде global cartesian & ??

2. Найти узловые реакции у выбранных на поверхности узлов. Сложности: Непонятно что считать реакцией для тела (то есть результатом интегрирования из пункта выше) - среднее значение или сумму? Кроме того, если задавать момент перемещениями Uy на кромке, то момента никакого не будет в результатах, будет некоторая суммарная сила Uy,

3. Попробовать найти функцию, которая сразу выводит то, что нужно (есть подозрения, что можно через *GET вытащить или /PBC)

Что, как выдумаете, наиболее целесообразно?

[Гость suvorov.as]

Прошу прощения за ещё один вопрос....

Команда FSUM