Закрытие дефекта сплошности, большие деформации

[Хорхе 0]

Здравствуйте.

Пробую посчитать на Ansys WB 14 (transient structural) следующую задачу. Есть пластина конечной толщины прямоугольной формы из свинца, в ней равномерно распределены отверстия. Моделирую процесс торцевой осадки пластины.

Модель материала - линейная упругость с переходом в пластичность (изотропное упрочнение).

В ходе деформирования дефекты сплошности (отверстия) деформируются, частично закрываются (судя по эксперименту). Использую опцию "большие деформации" в WB. Не буду касаться задания схем нагружения (кинематическая, силовая), параметров контакта (в т.ч. самоконтакта), настроек трения и т.д., так как вроде разобрался и проблем нет. Уточню только, что в силу наличия трения на всех поверхностях я не могу рассматривать 2D модель.

Проблема, собственно, следующая. Изначально использовал модель билинейного упрочнения, причем тангенциальный модуль был на порядок выше исходного предела текучести (не помню, почему я так задал). Сетку использовал тетраэдрическую (187-ым элементом) с квадратичной функцией формы. Расчет прошел.

Далее я пришел к выводу, что такое упрочнение для свинца, мягко говоря, не характерно, и задал другую диаграмму (мультилинейную по данным из другого расчетного пакета). Вот тут начались проблемы. Из-за существенно меньшего тангенциального модуля закрытие поры стало происходить (если верить сошедшимся шагам решения) по совсем другому принципу (ранее происходило "сплющивание" кругового сечения в эллипс с одновременным поворотом до 45 градусов, но без существенного изменения длины ограничивающей кривой; во втором случае закрытие происходит стягиванием кругового дефекта с существенным изменением радиуса, но малым искривлением). И расчет стал вылетать на некотором уровне нагрузки (примерно середина процесса осадки) из-за искажения элементов. Дошло, что использование тетраэдрической сетки неприемлемо, тем более с дефолтными настройками. Построил гексагональную сетку (почти, есть элементы в виде треугольной призмы, но их очень мало и они не выходят на поверхность дефекта сплошности) 185-ым элементом с линейной функцией формы, вроде довольно равномерную. Но проблема все равно осталась, хотя положительный момент есть - внутренняя свободная поверхность деформируется более гладко, без изломов, стало меньше проблем с самоконтактом. Но с искажением элементов расчет не справляется.

Есть, собственно, 2 вопроса:

1) мне кажется, что по-хорошему стоило бы перестраивать сетку в процессе решения (допустим, на каких-то конкретных шагах по времени), прав ли я;

2) как это сделать :)

 

Буду благодарен за обсуждение.

Project.zip

Изменено 22 мая 2014 пользователем Хорхе

[kristeen 355]

1. Возможно.

2. Смотрите rezoning и пример с ним в Technology Demonstration Guide. Сам я так и не сподобился с ним разобраться.

 

Позвольте пару вопросов (продолжу нумерацию):

3. Что такое rmod,cid,9,5773502 в свойствах контакта?

4. nropt,unsym
cutcontrol,plslimit,0.05

возымели какое-то действие? Они вроде должны в процессоре solution идти (после /solu)?

5. Почему динамика?

6. Зачем штамп гибкими телами?

[Хорхе 0]

Спасибо, посмотрю.

3. Ограничение на касательное напряжение на контакте с трением (taumax=sigma0/sqrt(3)). Собственно, предел, при котором меняется характер трения (Кулона-Амонтона на Прандтля); то есть в начале нагружения сила трения (а, соответственно, и касательное напряжение на контактной границе) растет из-за увеличения нормальной нагрузки, доходит до предела taumax и дальше остается постоянной; тут правда не совсем корректно - taumax для упрочняющегося материала тоже должно расти с ростом накопленной пластической деформации, но не стал разбираться, как это задать.

4. nropt,unsym не помню, но решатель выдает такую рекомендацию при коэффициенте трения больше 0,1;

контроль приращений пластических деформаций скорее для проформы, хуже от него точно не станет :)

5. На самом деле, действительно квазистатика; просто изначально так начал делать, да так и оставил; всерьез рассматривать инерционные силы в такой задаче вряд ли имеет смысл; собственно, вы наверняка увидели, что опцию динамики я отключил в анализе.

6. Были какие-то проблемы с жесткими телами, но не могу вспомнить, какие именно, возможно я не разобрался с приложением силового нагружения, врать не буду; резон заменить на rigid, конечно, есть, но это не решит проблему.

Изменено 22 мая 2014 пользователем Хорхе