Устойчивость в NX

[kol 12]

Линейная устойчивость - прикладываем единичную силу и определяем "собственное значение" , далее собственное значение умножаем на силу и получаем критическую силу. Но а если у нас действует давление и сила (скажем сжимаем цилиндр по торцам и прикладываем давление изнутри) и нужно понять как сказывается разное давление на устойчивость от действующей силы. Как в таком случае лучше действовать (устойчивость линейная)?

[Борман 2 375]

Хрен его знает

http://cccp3d.ru/topic/65902-khitryi-buckling

[kol 12]

Хрен его знает

http://cccp3d.ru/topic/65902-khitryi-buckling

Я в обе темы буду писать что боле менее читабельно было...

На сегодня новая проблема: не доверять я стал книжкам :) Допустим наша нагрузка - это комбинированная нагрузка давление + сила! по книжке  - считаем отдельно устойчивость по давлению отдельно по силе а потом складываем:

[kol 12]

Хотя для стержней если действует «комбинированная» нагрузка в виде двух сил то меняется гибкость т.е. суммой не заменяется…:

Вывод этих ф. сложный :) ну а если три силы две из которых в разные стороны!???

[dbarlam 184]

Во-первых очень рекомендую книгу Вольмира " Устойчивость деформируемых систем"

Приведенные картинки - первая -из прекрасного пособия Биргера не точны и слишком устарели

Во-вторых - есть несчетное количество работ NASA  - все открыто и добываемо через интернет

как раз на эту тему

Третье - заданный вопрос относится к проблеме устойчивости предварительно напряженных конструкций

что совсем не просто и лучше всего посчитать конечными элементами - НО - линейный расчет может очень наврать

Расчет должен быть нелинейным , то есть включать "большие перемещения"

Особо отмечу - из личного опыта - колоссальноен влияние начальных несовершенств (Imperfections) 

что можно учесть в конечноэлементном расчете

[kol 12]

Во-первых очень рекомендую книгу Вольмира " Устойчивость деформируемых систем"

Приведенные картинки - первая -из прекрасного пособия Биргера не точны и слишком устарели

Во-вторых - есть несчетное количество работ NASA  - все открыто и добываемо через интернет

как раз на эту тему

Третье - заданный вопрос относится к проблеме устойчивости предварительно напряженных конструкций

что совсем не просто и лучше всего посчитать конечными элементами - НО - линейный расчет может очень наврать

Расчет должен быть нелинейным , то есть включать "большие перемещения"

Особо отмечу - из личного опыта - колоссальноен влияние начальных несовершенств (Imperfections) 

что можно учесть в конечноэлементном расчете

Спасибо!

мне из сименса пацаны ответили: "

Если необходимо учитывать преднапряженное состояние для устойчивости, в данном случае учет постоянного давления,

то придется вручную в dat файле добавить первый подшаг – статический с давлением,

второй будет с нагрузкой сжатия, третий  -для устойчивости, и для третьего подшага сделать указание на эти подслучаи." сижу разбираюсь - давно решатели не программировал...

Книжку на скачивание можете дать?

то что в наса  оно на английском и требует больше времени разбирательства, а это реальная задаче и она зажата по срокам.

Не линейный расчёт не сходиться (не получается) на той модели которую я считаю адекватной - а вообще согласен конечно :)

[kol 12]

На палочках (балочках) пока все сходиться! :)   - https://cloud.mail.ru/public/5G2xuXVZjVV1/model3_sim1-copy_of_solution_1_001.dat

 

 

[kol 12]

Вот ещё есть интересное мнение : "Гидроцилиндры под действием давления жидкости и внешней нагрузки работают как сжато-изогнутые стержни переменного сечения." - http://obmendoc.ru/files/users/andrey/74/view/263792-263795

[kol 12]

Так ну все! решил лиейную задачу потом не линейную и по моему все "в пределах законов физики" :)

только одно "НО" - по книжке если к цилиндру приложено внутренние давление то устойчивость его увеличивается при сжатии! а у меня нет! если приложить отдельно силу и отдельно давление с силой и сравнить то получается что критическая сила с приложенным давлением меньше чем без давления! :( 

У кого есть возможность проверить выше указанную гипотезу помогите! :)

У кого есть решенный пример для верификации (из литературы и прочего)  - помогите, надо проверить правильность решения! ХЕЛП ХЕЛП! :)

[kol 12]

Вроде нашел ошибку почему получается нефизично и не по книжке: законцовки цилиндров не надо делать RBE2 элементами! - это добавляет слишком большую жесткость к концам, а в данном случае законцовки играют не второстепенную роль...

делаем ближе к реальной детали (механизму) - ограничиваем жесткость по концам и получаем результат по книжке :)

В ходе опытов пришел к заключению что внутреннее давление не сказывается на устойчивости сжатого цилиндра (либо под давлением устойчивость выше)! - кто поможет подтвердить это утверждение?

https://cloud.mail.ru/public/3p41GiBHVuog/new3.rar

не линейную задачу опять не получилось решить... :(  - https://cloud.mail.ru/public/4r79PQ1SffPY/model1_sim1-nl_106.dat

 

вот по этой книжечке проектировали и считали до меня но не получилось - https://cloud.mail.ru/public/tzbEpwKHF1HD/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%80%D1%8B_%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%B2.djvu

[dbarlam 184]

Я посмотрел Вашу задачу- 

1, Так ка труба очень джлинная то ясно что она работает как стержень/балка нагруженная вдоль оси и первые моды

потери устойчивости по Эйлеру

2,Однако расчет ( SOL 105) на Настране - то есть линейный расчет дает результаты немного отличные - при наличии давления

критическая сила чуть выше

3 Нелинейный расчет - взял 1-ый мод и все узлы сдвинул на 1 мм по 1-му моду потери устойчивости - то ест ь ввел Imperfection

Без внутреннего давления - максимум перемещения верхнего узла - 16 мм а

при наличии давления - 12 мм

Я работаю с ПАТРАНОМ тамэтот трюк изменения координат очень прост 

Посылаю файлы *.bdf , картинки , *.f06 для эйлеровского решения и графики перемещений

 

BUCKLING.rar

Nonlinear.rar

Sol105.rar

[dbarlam 184]

Забыл F06 прикрепить

http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/4-7_volmir_1967.pdf

 

ССылка на книгу

Очень рекомендую - несчетное количество лет тому назад в бытность студентом

кафедры Динамика и Прочность Ленинградского политеха - она же кафедра Лурье

нам эту книгу рекомендовал сам Анатолий Исаакович Лурье 

BUCKLING_f06.rar

Изменено 16 мая 2015 пользователем dbarlam

[kol 12]

"Однако расчет ( SOL 105) на Настране - то есть линейный расчет дает результаты немного отличные - при наличии давления

критическая сила чуть выше" - это ведь правильно судя по литературе... проверить есть на чем?

[dbarlam 184]

Линейный расчет - это только начало - введение

Устойчивость реальная вызывается наличием несовершенств

Ведь выводя свои формулы Эйлер не объяснял почему получается полу-синус 

он просто положил что это так - все строится на том что одновременно существуют два равновесных положения-

одно исходное- просто сжатый стержень а второе- бесконечно близкое к нему изогнутый стержнь,

А вот почему изогнулся этого никто не знает, на этом и построена вся математика для линейной потери устойчивости в МКЭ

По делу надо решать неплинейную задачу и вот тут-то и заковыка - идеальная конструкция никогда не потеряет свою форму

Нужен триггер - либо начальные несовершенства , либо дополннительная сила - совсем небольшая

Общепринятая практика - использовать 1-ю форму потери устойчивости полученную в линейном решении

Можно просуммировать несколько первых форм с различными коэффициентами и потом

проверить чувствительность к несовершенствам

А сами несовершенства зависят от точности изготовления - надо смотреть на конкретное изделие и требования к нему

[kol 12]

"Нужен триггер" - не понял что за триггер....?

несовершенств условно нет - цилиндр это толстая хонингованая труба. Но разумеется сжимающая сила действует не строго по оси цилиндра что следует учесть (это и будет фактором потери устойчивости). Так же получается что цилиндр под давлением работает на пределе текучести (внешнии слои достигают сигма 02) поэтому изгиб вызовет повышение пластики в результате которой устойчивость так же упадет - тоже учту. Но это позже, пока да, это первое приближение и я ищу подходящую модель.

[dbarlam 184]

Для Вас триггером может быть и отклонение начальной силы от оси - вспомните из сопромата " ядро сечения " 

Потеря устойчивости в пластической области задача намного более сложная

Из того что я видел по Вашей модели это потеря устойчивости балки - она слишком длинная чтобы быть чем-нибудь иным

поэтому влияние внутреннего давления пренебрежимо мало - в линейной постановке
попробуйте построить тонкостенную оболочку с отношением радиуса к толщине например 500 : 1

и не очень длинную , скажем , длина к радиусу 2 к 1

Результаты будут совсем не "балочные" - посмотрите статьи которые я Вам посылаю

 

buckling.rar

[kol 12]

 

Спасибо еще за книжку! нашел там пример - аналогия прямая но не то же самое :) несущий топливный бак ракеты! :) и так легко решается ну просто красота! :))

СПС вечером дома посмотрю

[dbarlam 184]

знаменитый пример из моей студенческой жизни - на курсе по теории оболочек рассказали -

когда конгрессмены в США пришли посмотреть на новую ракету она стояла а в баках было горючее под давлением

довольная делегация пошла на выход и техник не дождавшись команды начал откачку топлива

процесс шел быстро и на глазах у комиссии ралета схлопнулась

[kol 12]

знаменитый пример из моей студенческой жизни - на курсе по теории оболочек рассказали -

когда конгрессмены в США пришли посмотреть на новую ракету она стояла а в баках было горючее под давлением

довольная делегация пошла на выход и техник не дождавшись команды начал откачку топлива

процесс шел быстро и на глазах у комиссии ралета схлопнулась

"

Перед тем как начать моделирование новых типов конструкций и физических процессов, мы рекомендуем использовать опыт, накопленный разработчиками системы MSC/NASTRAN.

Для этого в TPL библиотеке необходимо найти решения похожей задачи, с которой столкнулся пользователь, далее разобраться с исходными данными этого тестового примера, понять его логику и изучить его особенности, разобраться с ранее неиспользуемыми операторами с помощью документации (Quick Reference Guide). После чего необходимо решить несколько родственных задач и проанализировать полученные результаты, после чего можно приступать к моделированию практической задачи." - хороший совет! :) но по своей теме я ничего не нашел... может у Вас что есть?

 

Реально получить расчеты (выполнить такие расчеты) с такими результатами:

[kol 12]

Я посмотрел Вашу задачу- 

1, Так ка труба очень джлинная то ясно что она работает как стержень/балка нагруженная вдоль оси и первые моды

потери устойчивости по Эйлеру

2,Однако расчет ( SOL 105) на Настране - то есть линейный расчет дает результаты немного отличные - при наличии давления

критическая сила чуть выше

3 Нелинейный расчет - взял 1-ый мод и все узлы сдвинул на 1 мм по 1-му моду потери устойчивости - то ест ь ввел Imperfection

Без внутреннего давления - максимум перемещения верхнего узла - 16 мм а

при наличии давления - 12 мм

Я работаю с ПАТРАНОМ тамэтот трюк изменения координат очень прост 

Посылаю файлы *.bdf , картинки , *.f06 для эйлеровского решения и графики перемещений

Что то не могу получить результаты... ф. вроде правильные но результирующий ф. *.op2 не получается :( что может быть?

И еще одна вещь - если сила приложена не по оси трубы то внутреннее давление перестает повышать устойчивость (думал ошибка или глюки но перепробовал несколько моделей и результат повторяется).