Торсионная жесткость

[Dandy 3]

Здравствуйте !

Помогите разобраться со следующей задачей. Есть кольцо, внешний контур которого упруго заделан. Заделка заключается в наличии нормальной и торсионной жесткости.

Пластинку моделирую с помощью SHELL181. С нормальной жесткостью проблем нет, рисую просто пружинку COMBIN14 с соответствующими KEYOPT. Но как быть с торсионной жесткость пока разобраться не могу.

Пробовал менять ориентацию узловой системы координат на узлах внешнего контура и задавать просто жесткость поворотную относительно Х, используя все тот же COMBIN14 .

Но ансису такой вариант не очень пришелся по душе. Ругается что остальные узлы не повернуты.

Подскажите, пожалуйста, как тут быть?

[Борман 2 389]

Дык точно также. Только пружинок надо наделать не поперек кольца, а по касательной к ободу. Ну и соответствующим кейоптом превратить COMBIN14 в торсиончик.

PS. При подобном моделировании жесткость пружинок будет зависить от размера КЭ на ободе. Так шта аккуратнее.

[Dandy 3]

Дык точно также. Только пружинок надо наделать не поперек кольца, а по касательной к ободу.

Т.е. соединить элементом COMBIN14 соседние узлы на внешнем диаметре, так?

Но я так и делал Но тогда ведь нужно поворачивать систему координат узлов (как я показал на втором рисунке), чтобы жесткость действовала в нужном направлении, правильно? Если да, то не получу ли я неадекватных результатов из-за того, что у меня узлы на внешнем контуре повернуты, а все остальные находятся в одной системе координат (csys,0)?

[Dandy 3]

После проведения некоторых расчетов могу сказать следующее.

Г.У.:

Поворачивал систему координат только в узлах на внешнем контуре кольца. В итоге получил неадекватный результат: кольцо сдвигается по Х, чего быть естественно не должно.

Поворачивал систему координат для всех узлов модели, т.е. в итоге получалось все вроде как в цилиндрической системе координат. В результате перемещения вроде бы адекватные, но при выводе UX и UY (либо Ur и Ufi в цил. сист. к.) получается, что они не зависят от r, а только от угла, что не совпадает с аналитикой.

Что я делаю не так?

[Борман 2 389]

Я чот не понял, вы в курсе, что Combin14 можно заставить работать на кручение с помощью кейоптов ???

[Dandy 3]

Я чот не понял, вы в курсе, что Combin14 можно заставить работать на кручение с помощью кейоптов ???

Конечно же я в курсе Но относительно какой оси нужно задавать жесткость?

Насколько я понял, она задается в узловой системе координат, поэтому я и поворачиваю узлы на внешнем контуре кольца.

Посмотрел еще раз хелп. Что ли просто нужно задать жесткость относительно Х? Что то я запутался.

[Борман 2 389]

Насколько я понял, она задается в узловой системе координат, поэтому я и поворачиваю узлы на внешнем контуре кольца.

Не надо, поверните элемент - по касательной к ободу, сам элемент - находится в плоскости кольца.

[Fedor 1 613]

А почему не вытянуть оболочку и задать ей подходящий модуль, коль надо чтобы была податливость на кручение ?

Задачку вообще можно решать на ячейке симметрии с подходящими условиями, на поверхностях разреза...

[Dandy 3]

Не надо, поверните элемент - по касательной к ободу, сам элемент - находится в плоскости кольца.

Борман, что то я не понял, что вы имеете ввиду.

Еще раз попытаюсь объяснить. Я поворачиваю узлы на внешнем контуре кольца и соединяю их пружинами, которым задаю поворотную жесткость относительно оси Х.

Какие элементы и как я должен повернуть. И что вообще значит "повернуть элемент" в вашей интерпретации?

Чем больше элементов я сделаю по углу, тем лучше я аппроксимирую само кольцо насколько я понимаю.

А почему не вытянуть оболочку и задать ей подходящий модуль, коль надо чтобы была податливость на кручение ?

Задачку вообще можно решать на ячейке симметрии с подходящими условиями, на поверхностях разреза...

Можете пояснить?

Симметрия не совсем подойдет я думаю, т.к. нагрузка на внутреннем контуре (перемещение) может быть любой.

[Fedor 1 613]

Тут стоит поговорить об исходной механической задаче. Без всяких условий. Что это и где стоит.

А по поводу ячейки симметрии я имел ввиду циклически симметричные задачи. Где-то здесь обсуждались ранее. Типа утка попадает в турбину самолета... Где-то было

[Dandy 3]

Тут стоит поговорить об исходной механической задаче. Без всяких условий. Что это и где стоит.

Пожалуйста, вот исходная механическая задача

Задача состоит в определении НДС восстановленной тимпанальной мембраны среднего уха после установки протеза.

[Fedor 1 613]

"Тимпанальные органы — органы слуха у некоторых насекомых." <noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%...%B0%D0%BD%D1%8B</noindex> прикольно. Куриц что ли лечите ?

Так прямо так и замоделируйте оболочками как есть, а присоединение упругое можно подходящими трехмерными элементами как мы обычно это делаем с грунтом у домиков

[Dandy 3]

Так прямо так и замоделируйте оболочками как есть, а присоединение упругое можно подходящими трехмерными элементами как мы обычно это делаем с грунтом у домиков

Так я и моделирую оболочками (SHELL181). Основной вопрос в том, как задать правильно торсионную пружину по внешнему контуру кольца. Тема то в принципе так и называется

[Fedor 1 613]

Если хочется балочками, то подберите подходящие жесткости, но по моему это не эффективно, проще трехмерными и не надо будет с системами координат мудрить. Интересует то что, наверное реакции через который сигнал передается. Помню на одной конференции по голографии рассказывали о собственных частотах в мембране уха. Все послушали с любопытством. Вопрос был один - жив ли был объект исследования. Оказалось нет

Так Вы прямо и замоделируйте эту оболочечную пружинку...

С верхней пружинкой все очевидно - сопротивляется в горизонтальном направлении. Нижняя видно в двух - горизонтальном и вертикальном по картинке. Ну так две и поставьте...

[Борман 2 389]

Воттак.

Тока так надо в каждом узле.

[Dandy 3]

Воттак.

Тока так надо в каждом узле.

Спасибо за рисунок

А что по поводу направления? Системы координат узлов все-таки нужно поворачивать или нет? Относительно какой оси задавать поворотную жесткость?

[Борман 2 389]

А что по поводу направления? Системы координат узлов все-таки нужно поворачивать или нет? Относительно какой оси задавать поворотную жесткость?

Да что вы все хотите повернуть... зачем ???

Нужно с помощью кей-опта сказать, что этот элемент - торсион. Ось торсиона = ось элемента.

[Dandy 3]

Да что вы все хотите повернуть... зачем ???

Нужно с помощью кей-опта сказать, что этот элемент - торсион. Ось торсиона = ось элемента.

Я это все прекрасно понимаю Меня интересует какая ось совпадает с осью элемента.

Задаю в KEYOPT(2) значение 4, т.е. 1-D Torsional spring-damper (ROTX degree of freedom). Это будет правильно?

[Борман 2 389]

Делайте так

KEYOPT(2)=0

KEYOPT(3)=1

[Dandy 3]

Делайте так

KEYOPT(2)=0

KEYOPT(3)=1

Сделал

Результат выглядит как то неправдоподобно. Все равно почему-то появляются перемещения по Х.