Сейсмика резервуара с частичным наполнением

[Гость ISPA]

Дёрнул туда-сюда.

Это все напоминает поиск новизны и актуальности.

На бумажке посчитайте давление жидкости на стенки сосуда.

А дальше считайте вынужденные колебания сосуда.

Но если нужно обосновать покупку супер-пупер-компьютера и супер-пупер-программы, тогда нужно запустить расчет на сутки и золотой ключик в кармане.

[a_schelyaev 366]

Если распределение массы в системе меняется, то о каких сбственных колебаниях такой системе может идти речь.

Если меняется матрица жесткости или матрица масс, то это уже нелинейная задача...

Дальше продолжать?

Я так понял, он про другое.

Жидкость надавила на стенку, ака мембрану, та в процессе деформации изменила свою жесткость.

Вот собственная частота и поменялась.

[Гость ISPA]

Я так понял, он про другое.

Жидкость надавила на стенку, ака мембрану, та в процессе деформации изменила свою жесткость.

Так это же не те велиины давления, чтобы менять жесткость сосуда.

Если в банке с пивом открыть крышку, то жидкость уже не изменит жесткость банки. Федор бросает камни и наблюдает за брызгами.

Чтобы собственная частота сосуда изменилась давление должно быть очень большим и постоянным.

Уравнение собственных колебаний Mx'' + Kx = 0

Если налить воду в сосуд, то изменится только масса.

И вообще это статическая задача. Жидкость заменяется давлением.

[Fedor 1 597]

"Если в банке с пивом открыть крышку, то жидкость уже не изменит жесткость банки" - а гитарная струна если ослабить поет иначе

[Гость ISPA]

а гитарная струна если ослабить поет иначе

Если полностью ослабить жесткости не будет.

Когда на пол шестого, какая песня?

[Fedor 1 597]

Ну да. Как говорят грузины - у настоящего мужчины между ног висит кинжал

[Guterfreund 75]

Тут вот Бирбраера цитировали, да и кроме него есть документы где говорится о методе расчета с помощью разбиения массы жидкости на конвективную и импульсивную составляющие (я писал уже об этом). Для полностью заполненного сосуда вся масса будет импульсивной (присоединненой к стенке). Для полностью заполненных сосудов достоточно просто распределить массу по объему стенок и учесть гидродинамические давления на стенки. Полностью заполненным сосудом является также сосуд со свободной поверхностью жидкости у которого при колебаниях высота волны может более чем в два раза перекрыть расстояние от своободной поверхности до крышки или верхней обазующей цилиндра.

Для частично заполненных сосудов величина конвективной массы (ту, которую крепят на пружину с расчетной жесткостью) будет значительна. Если мы рассмотрим сосуд с жидкостью, установленный на опоры, то жесткость пружины и масса, висящая на данной пружине, будут сильно влиять на напряженное состояние опоры при сейсмическом воздействии. Мое мнение, что и на стенки будет влиять.

Тот же Бирбраер приводит пару строчек, в которых в общем виде описано, как крепить данные массы к стенкам сосуда при условий учета их податливости. С точки зрения конечно-элементной модели, я все же не могу понять как эти массы правильно закрепить.

То, что я написал для частично заполненного сосуда нельзя учесть только приложением давления или распределением массы, т.к. жесткость меняется у пружины. Таким образом, я до сих пор не вижу варианта четкого решения задачи кроме как применение элементов типа FLUID...

[Fedor 1 597]

Масса она и есть масса, чего ее делить, только запутаем все. Играйте ускорениями это проще и логичнее. В алгебре есть правило - сохраняя простоту идей, мы можем усложнять приложения. И наоборот

Массу, время, длину не стоит трогать, это фундамент физики и измеримые величины прямым сравнением с эталонами, а механика это часть физики.

[Гость ISPA]

То, что я написал для частично заполненного сосуда нельзя учесть только приложением давления или распределением массы, т.к. жесткость меняется у пружины.

У какой пружины меняется жесткость?

Откуда пружина появилась. Я может что-то пропустил.

Решается уравнение Mx'' + Kx = F(t)

И как вы собираетесь разделить матрицу масс в этом уравнении.

[Fedor 1 597]

Там же еще жидкость, поэтому появляется диссипативный член с производной. Его пытаются убрать и смоделировать чем-нибудь другим, чтобы собственные частоты нормально появились. Типа колебаний пластинки в вязкой среде...

[Гость ISPA]

чтобы собственные частоты нормально появились. Типа колебаний пластинки в вязкой среде...

В данном случае другая задача.

А разве собственные колебания пластинки изменятся от глубины погружения.

Что мзменится в этом уравнении Mx'' + Kx = 0.

Масса пластинки или жесткость пластинки.

Вынужденные колебания изменятся. А собственные нет.

[Fedor 1 597]

Mx'' + В x' + Kx = F где F от времени не зависит. Постоянное давление на стенки. Член В x' пытаются смоделировать модификацией M и K чтобы поведение было похожим . Если эту формулу перевернуть, то она похожа на представление формулы Тейлора в дифференциалах. То есть пренебрежение членом с производной похоже на неполный полином, это как если построить базис для мкэ на основе функций типа {1, х**2, х**3} вполне можно построить, но полноты у него не будет, а решать можно и неплохие в узлах значения будут, но в интерполяции внутри будут пузыри. Однажды, когда делал на руках попал в такое и только с появлением графики обнаружил их в кубичных элементах

[Гость ISPA]

Член В x' пытаются смоделировать модификацией M и K чтобы поведение было похожим .

Вы же только вчера советовали массу не трогать.

[Guterfreund 75]

Масса она и есть масса, чего ее делить, только запутаем все. Играйте ускорениями это проще и логичнее. В алгебре есть правило - сохраняя простоту идей, мы можем усложнять приложения. И наоборот

Массу, время, длину не стоит трогать, это фундамент физики и измеримые величины прямым сравнением с эталонами, а механика это часть физики.

Вообще, на этот счет есть ряд руководящих документов. Согласно данным документам масса жидкости должна делиться. А если мы ее не делим, то должны применять адекватную расчетную схему, например, с элементами типа FLUID.

Документы, которые регламентируют разделение массы, в основе своей рассматривают емкость в схеме абсолютно жестких стенок. Это мне не подходит, поэтому и думаю про другие расчетные схемы. А пример с разделением масс я привожу для того, чтобы пояснить мое понимание вопроса, а именно, влияние жидкости со свободной поверхностью на колебания всей системы и прочность сосуда.

У какой пружины меняется жесткость?

Откуда пружина появилась. Я может что-то пропустил.

Как я уже писал, часть массы жидкости рассматривается как конвективная, т.е. колеблющаяся (Бирбраер, НП-031, стандарты СА на сейсмику и пр.). Данную массу рассматривают не жестко присоединенной к стенкам сосуда, а посредством пружины с определенной жесткостью. Жесткость данной пружины зависит от соотношений размеров сосуда и уровня наполненности жидкостью и т.д. И я вот все пытаюсь до вас всех донести, что коль есть пружина в расчетной схеме, жесткость которой меняется и масса на этой пружине тоже меняется, то не может быть единственного решения для сосудов с разной заполненностью, даже в предположении равенства общей массы жидкости. Мое мнение: колебания жидкости влияют на всю систему (как на ее частоты, так и на прочность).

[Гость ISPA]

Мое мнение: колебания жидкости влияют на всю систему (как на ее частоты, так и на прочность).

Жидкость не имеет жесткости. И когда вы добавляете жидкость в сосуд вы изменяете только массу системы. И как следствие изменяются собственные частоты сосуда с жидкостью.

А колебания жидкости вызванные сейсмическими колебаниями не изменяют ни массу ни жесткость системы.

Замените силы инерции жидкости давлением и решите статическую задачу. А потом рещите задачу вынужденных колебаний.

И вы тоже самое получите.

[Fedor 1 597]

Вы же только вчера советовали массу не трогать.

И не отказываюсь. Но можно же менять толщину налипшего слоя

"Жидкость не имеет жесткости" - в гидро-пневмо цилиндрах это не так. Вязкость есть. И в предельном переходе в одну сторону тело с жидкостью превратится в твердое тело, в другом направлении в давление, то есть правую часть

<noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%...%86%D0%B8%D1%8F</noindex>

Перенос не связан с колебаниями...

"на этот счет есть ряд руководящих документов" - наверное, но я не люблю пользоваться тем, чего не понимаю или вижу противоречия...

[Гость suvorov.as]

По теме.

FLUID80 не очень хороший элемент. При его использовании могут возникать паразитные крутильные резонансы объема жидкости. Это из-за того, что элемент имеет "химическую" малую сдвиговую жесткость и три степени свободы.

Единственный способ избежать данных эфектов - использование элементов, которые изначально потенциальны (FLUID30,FLUID220) и имеют не три, а одну степень свободы - давление.

Но тогда нужно внедрить в расчет граничное условие на свободной поверхности жидкости в виде

P_tt+gP_n=0.

Это условие линейной теории малых гравитационных волн на поверхности жидкости.

[Fedor 1 597]

Так волна поднимется не малая, в метрах можно мерять, при малом характерном размере порядка 10 метров

[Гость suvorov.as]

Так волна поднимется не малая, в метрах можно мерять, при малом характерном размере порядка 10 метров

Тогда - только CFD. Только хардкор.

[Fedor 1 597]

Проще догадаться о кинетической энергии, проинтегрировав укорение в полуволне и подобрать высоту волны, которая имеет аналогичную потенциальную и свести к статике. Вдруг выключат электричество и что же будем совсем беспомощными ?