Динамика - падение груза на консоль, явное решение против теории

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, NNK сказал:

Я ответил на это Ваше сообщение выше

всегда допускайте, что Вас троллят) это ж форум. этот форум)

(правда, в этот раз это не так, судя по всему, но с такими допущениями жить проще)

[NNK 9]

3 минуты назад, soklakov сказал:

всегда допускайте, что Вас троллят) это ж форум. этот форум)

(правда, в этот раз это не так, судя по всему, но с такими допущениями жить проще)

Да мне не жалко )

[soklakov 1 475]

5 минут назад, NNK сказал:

Да мне не жалко )

Скрытый текст

nice to meet You)

 

[Victor_M 30]

влияет РАЗМЕР КЭ - увеличиваете размер => получаете "лучшее" решение

посмотрите формулу критерия для выбора шага интегрирования по времени для явного решателя.

[soklakov 1 475]

4 минуты назад, Victor_M сказал:

посмотрите формулу критерия

Ленин, Партия, Комсомол

[NNK 9]

Вот что получилось в НЕЯВНОМ решателе:

мелкая сетка

 

крупная сетка

 

Тут-то шаг интегрирования безусловен...

[soklakov 1 475]

Только что, NNK сказал:

Тут-то шаг интегрирования безусловен...

Вы выполнили фильтрацию сеткой. 2% демпфирования впихните и у нас будут одинаковые картинки реакции)

А если не будут - будет интересно и продолжим.

@NNK Хотя я вот смотрю - они кажется уже одинаковые.

[NNK 9]

1 час назад, soklakov сказал:

Вы выполнили фильтрацию сеткой. 2% демпфирования впихните и у нас будут одинаковые картинки реакции)

А если не будут - будет интересно и продолжим.

@NNK Хотя я вот смотрю - они кажется уже одинаковые.

Фильтрация сеткой означает неучет высших форм?

Вот при 2% демпфировании:

Видно, что к концу второго периода амплитуда стала меньше, но высокочастотные пики никуда не делись

[soklakov 1 475]

53 минуты назад, NNK сказал:

Фильтрация сеткой означает неучет высших форм?

угу.

53 минуты назад, NNK сказал:

Вот при 2% демпфировании:

А вот это уже странно. Есть ли у Вас уверенность, что демпфирование действительно задано и именно 2%? К сожалению, не смогу проверить Ваш проект.

[AlexKaz 1 822]

Не все варианты демпфирования испробованы =), в ANSYS есть возможность задать минимум два: пропорционально частоте и по Рэлею. В LS-Dyna есть понятие релаксации энергии. Вряд ли возможности abaqus скромнее. 

Victor_M выше написал про длину балочного элемента. На графиках сетка равномерная. А если в заделке будет более длинный элемент по сравнению с остальными - колебания напряжений в заделке сгладятся?

[NNK 9]

Кстати, хороший вопрос про демпфирование. Можно задать по Релею, коэффициентами альфа и бета. Каждый из них пропорционален собственной частоте и доле от критического. Если бы мы рассматривали модальную динамику, то можно было бы задать на каждую учитываемую форму свой коэффициент. Что делать в случае прямого интегрирования, мне не совсем понятно - там тоже задаются альфа и бета, но как их определить. Выше я использовал демпфирование, пропорциональное массе, альфа вычислена по первой частоте. Теперь это как-то сомнительно.

Я перешел на линейное модальное решение - гулять, так гулять. Тут хотя бы можно явно выбрать количество учитываемых форм. Так вот при учете только первой формы реакция составляет 3-3.1 кН (при разном разбиении,  от 4 до 200 элементов по длине). 2 кН получается только при 1 элементе. Истина где-то рядом...

[Victor_M 30]

42 минуты назад, AlexKaz сказал:

Victor_M выше написал про длину балочного элемента. На графиках сетка равномерная. А если в заделке будет более длинный элемент по сравнению с остальными - колебания напряжений в заделке сгладятся?

расчет времени интегрирования ведется на основании НАИМЕНЬШЕГО КЭ в модели

[soklakov 1 475]

12 минуты назад, NNK сказал:

Выше я использовал демпфирование, пропорциональное массе, альфа вычислена по первой частоте.

используйте бету

[soklakov 1 475]

@NNK

подставьте beta= 1.5158e-004

34 минуты назад, NNK сказал:

Истина где-то рядом...

тема уже длинная, цифр много, графики, таблицы какие-то. попробуйте переначать) что сейчас Вас больше всего беспокоит?

ну кроме того, что ничего непонятно)

[NNK 9]

Попробуем переначать ) Тем более от первого сообщения я уже несколько отошел.

Началось с падения груза на консольную балку. Далее для большей простоты рассматривалось просто мгновенное приложение силы к концу консоли (решение у этих двух задач общее). Имеется простое решение, описанное в учебниках. Вероятно, в случае решения реальной задачи оно бы и использовалось, без каких-либо сомнений.

Есть численное решение (явное, неявное, модальное). Такие величины как максимальное перемещение и максимальное напряжение в заделке совпадают с теоретическим решением. Однако реакции в заделке оказываются тем больше, чем большее количество элементов используется. "Правильное" значение реакции получается только в случае, когда используется всего один элемент на длину консоли. Было предположение, что причина кроется во вкладе различных собственных форм консоли. Однако похоже, что причина не в этом. В подтверждение можно привести модальное решение с учетом только первой собственной формы - реакция все равно больше.

Бету подставил, задемпфировалось сильнее:

два решения - при альфа и при бета

[imt 59]

Предлагается не переходить на силу, а продолжать работать с исходной задачей (с массой):

 

Модель в ANSYS Static Sructural

 1. Стальная балка (beam) сечением 50 х 50 х 1000 мм с уменьшенной плотностью 78.50  кг/мм3

 2. Груз (rigid) - шар d10 мм массой 100 кг

 3. Сила тяжести 9806.65 мм/сек2

 4. Малые перемещения Z стат = 3.15 мм

 5. Реакция Z стат = 982.65 Н

 6. По формуле (30.10) К дин = 3.94

 

Модель в ANSYS Transient:

 1. Начальная скорость груза при падении с высоты 12 мм - 485 мм/с

 2. Сила тяжести 9806.65 мм/сек2

 3. Малые перемещения

 4. Damping Ratio 0.02 на 9 Гц. Картинка красивая - высокочастотные колебания затухают до 0.005 сек

 5. Деформация Z дин = 12.02 мм

 6. Реакция Z дин =  3752.00 Н

 

Итак, К дин = 3752/983 = 3.82

 

 

 

 

Изменено 22 января 2018 пользователем imt

[soklakov 1 475]

В 22.01.2018 в 09:14, NNK сказал:

"Правильное" значение реакции

Таки оно неправильное.

В 19.01.2018 в 16:31, soklakov сказал:

что сейчас Вас больше всего беспокоит?

 

[imt 59]

В ‎17‎.‎01‎.‎2018 в 15:31, AlexKaz сказал:

решение даёт погрешность менее 5%, вообще то

 

В ‎22‎.‎01‎.‎2018 в 11:39, imt сказал:

По формуле (30.10) К дин = 3.94

 

В ‎22‎.‎01‎.‎2018 в 11:39, imt сказал:

ANSYS Transient К дин = 3752/983 = 3.82

А может, кто выложит проект ANSYS Dynamic Explicit или Autodyn  с правильным ответом?...

[soklakov 1 475]

1 час назад, imt сказал:

с правильным ответом?

правильный ответ - это который?

Коэффициент динамичности - концепт, который позволяет приближенно отыскивать решение динамической задачи, не решая ее.

Своего рода калибровочный коэффициент. Явные решения тут при чем?

[imt 59]

41 минуту назад, soklakov сказал:

Явные решения тут при чем?

Захотелось на чужом горбу в рай въехать :)...

С явным решением у меня даже модель не работает, не говоря уже о правильном ответе.

Опять же настройки решения, демпфирования всякие ...

Изменено 23 января 2018 пользователем imt