Давление переменное по величине и приложению

[ANT0N1DZE 178]

Предположим, что есть остывающее во времени тело(показана четвертинка в виду симметрии). Хотелось бы узнать каким образом можно приложить внутреннее "распирающее" давление по границе красного фронта (температуре)? Зависимость величины этого давления от времени известна, интересует именно способ приложения его в каждый момент времени в разные места, так как фронт изменяет свою форму.

[soklakov 1 475]

Давление можно приложить на границе модели. Если я правильно понял, Вы хотите преодолеть это ограничение и приложить давление по линии, проходящей внутри модели?

Тогда стоит организовать пересчет давления в узловые силы.

Прикладывание в разные места будет вызывать примерно одну и ту же процедуру(подпрограмму), так что проблем возникнуть не должно. Или в чем вопрос? Как написать макрос?

[ANT0N1DZE 178]

Принцип мне этот понятен, я так примерно это себе и представлял. Выбрать узлы на границе, посчитать длину кривой и пересчитать через нее давление в силы, которые и приложить к узлам. Еще каждую силу надо направить по градиенту.Но вы верно заметили  -  меня интересует именно макрос на апдл

Изменено 25 апреля 2017 пользователем ANT0N1DZE

[AlexKaz 1 822]

@ANT0N1DZE , как-то слишком сложно у Вас звучит классическая задача температурных деформаций.

 

1) Если рассматривается классический случай - вводится коэффициент температурного расширения - и заготовку "раздует" от температуры без приложения дополнительного внутреннего давления. И что-то мне подсказывает, им можно обойтись.

 

2) Допустим, зависимость указанного давления на границе p(t)=const, а само давление фактически гидростатическое. Снова воспользуемся КТР: p=sigma=E*alfta*dT. Вводим второй материал с табличной зависимость alfa=p/(dT*E). Решаем связанную задачу, на каждом шаге перебираем элементы, выделяем те из них, где T=Tmax, а градиент != 0, с некоторыми отклонениями +-. Присваиваем этим элементам материал №2, остальным - №1. И таким циклом далее до победного.

Если вдруг ANSYS позволит менять alfa материала на каждом шаге - то на шаге находим alfa=p(t)/(dT*E) и присваиваем м-лу №2.

 

3) Без КТР. Решаем связанную задачу, на каждом шаге перебираем элементы, выделяем те из них, где T=Tmax, а градиент != 0. Прикладываем силы в узлах каждого выделенного элемента вдоль направлении градиента, направление градиента оцениваем сами, зная значения компонент, которые выдаёт ANSYS.

 

4) Пишем свою МКЭ'шку, если 1)-3) чем-то не устраивают.

 

2 часа назад, ANT0N1DZE сказал:

меня интересует именно макрос на апдл

Будет здорово, если напишите и выложите=)

 

Изменено 25 апреля 2017 пользователем AlexKaz

[ANT0N1DZE 178]

@AlexKaz Не сложно, так как классическая задача термоупругости - только часть моей задачи и она решается прекрасно примерно так, как вы и описали.

Красное место - это жидкая фаза основного металла и она находится под переменным(от времени) давлением(гидростатическим,да). Поэтому приходится решать подобным образом.

[AlexKaz 1 822]

Тут http://cccp3d.ru/topic/81235-конкурс-расчета-и-оптимизации-до-150-тыс-руб-приз/?do=findComment&comment=762202 лежит макрос по самой идее близкий к изложенной. Только требуется внести alfa в материал 2 и модуль Юнга как в 1-м, дописать работу со связанным расчётом и вытаскивать не напряжения, а температуры и градиент.

1 час назад, AlexKaz сказал:

Если вдруг ANSYS позволит менять alfa материала на каждом шаге - то на шаге находим alfa=p(t)/(dT*E) и присваиваем м-лу №2.

Или сгенерить целый список материалов для разных p(t).

[ANT0N1DZE 178]

@AlexKaz То есть вы предлагаете разделять каждый раз мое тело на два, и то, которое внутри, раздувать коэффициентом линейного решения, чтобы подействовать на первое?

[AlexKaz 1 822]

Точно, раздувать часть элементов. Тело будет одно, а вот его разным элементам можно присвоить разные материалы.

[ANT0N1DZE 178]

Но у меня тело остывает, то бишь оно будет сжиматься везде, а не раздуваться. В таком случае жидкой фазе коэффициент расширения надо придать отрицательный для расширения. Еще не факт, что ансис такое переварит)). 

[AlexKaz 1 822]

Нормально работает с отрицательным КТР, проверено http://cccp3d.ru/topic/75800-пучение-грунта-при-замерзании/#comment-692034

[soklakov 1 475]

12 часа назад, ANT0N1DZE сказал:

Еще не факт, что ансис такое переварит)). 

Обычно в таких случаях следует вернуться к постановке задачи. Не всегда, но часто, оказывается, что переформулировав задачу её можно решить более простыми инструментами.

14 часа назад, ANT0N1DZE сказал:

Красное место - это жидкая фаза основного металла и она находится под переменным(от времени) давлением(гидростатическим,да). Поэтому приходится решать подобным образом.

Вот тут чего-то написано о задаче. Но не все понятно. Добавите что-нибудь?

[ANT0N1DZE 178]

Только что, soklakov сказал:

Добавите что-нибудь?

Это затвердевание непрерывнолитого слитка металла. Внутри жидкий металл, сверху корочка. Нужно найти деформации напряжения итогового слитка.

Я учитываю ползучесть, тепловые деформации и внутреннее давление. Проблема только с заданием последнего фактора.

Остывает за счет конвекции.

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, ANT0N1DZE сказал:

Внутри жидкий металл, сверху корочка.

Может стоит взять CFD? Polyflow, например.

Но если и нет.

А что сейчас у Вас в качестве начальных условий?

2 минуты назад, ANT0N1DZE сказал:

и внутреннее давление.

Это что такое в этом контексте? Давление вызванное чем?

[ANT0N1DZE 178]

Только что, soklakov сказал:

Может стоит взять CFD?

Не, гидродинамика не интересует.

Только что, soklakov сказал:

Давление вызванное чем?

Столбом жидкого металла. У меня слиток примерно вертикально стоит

[soklakov 1 475]

23 часа назад, ANT0N1DZE сказал:

Столбом жидкого металла. У меня слиток примерно вертикально стоит

А что если промоделировать гравитацию? Чтобы гидростатическое давление само получалось в процессе счета и не приходилось его прикладывать какими-то сложными макросами, которые наверняка будут накапливать ошибку из-за сетки.

[ANT0N1DZE 178]

@soklakov но тогда это в 3д придется делать. Либо прикладывать ускорение зависимое от времени и температуры

[ANT0N1DZE 178]

Задал коэффициент температурного расширения зависимым от времени и температуры. Картина напряжений что-то странная. По вертикали больше, чем по горизонатали

Примерно так:

TB,CTE,1
TBFIELD,TIME,0
TBFIELD,TEMP,295
TBDATA,1,1.1e-5

TBFIELD,TIME,TT
TBFIELD,TEMP,295
TBDATA,1,1.1e-5

Изменено 27 апреля 2017 пользователем ANT0N1DZE

[soklakov 1 475]

В 27.04.2017 в 12:18, ANT0N1DZE сказал:

но тогда это в 3д придется делать. Либо прикладывать ускорение зависимое от времени и температуры

Почему?

В 27.04.2017 в 15:43, ANT0N1DZE сказал:

Задал коэффициент температурного расширения зависимым от времени и температуры.

Зависимость КТР от времени, это  ж, наверное, какое-то ухищрение?

[ANT0N1DZE 178]

6 часов назад, soklakov сказал:

Почему?

О чем именно вопрос?)

6 часов назад, soklakov сказал:

Зависимость КТР от времени, это  ж, наверное, какое-то ухищрение?

Ясное дело. Ибо он олицетворяет собой переменное давление по времени и температуре. Хитропопость, короче говоря.

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, ANT0N1DZE сказал:

О чем именно вопрос?)

Просто возникает ощущение, что у Вас редкий случай, когда стоит моделировать "как есть".

Без ухищрений. Явно. Explicit.