Pipe Idealization

[RMMM 4]

Хочу смоделировать трубу с отводами, проверить ее на прочность и гибкость. Солидами вроде все получается, только превышены допустимые напряжения и не понятно как считать pipe hoop stress, как добавить массу жидкости в трубе. Первая картинка.

Делаю то же самое через Beam. Без Pipe Idealization считает pipe hoop stress и допустимые напряжения не превышены, правда мои подвески солидами не работают, пришлось их отключить и не проводить анализ на деформации. Как только включаю Pipe Idealization, то вообще ничего не считает, хотя по логам элемент отвода (ELBOW290) моделирует. Насколько я понял из описания Pipe Idealization должен контролировать создание сетки в отводах и соединять с прямыми участками. На второй картинке привел вид сетки (что с Pipe Idealization что без оно одинаковое).

Как заставить Pipe Idealization контролировать сетку и создать что то подобное модели на solid? Почему не считает ни эквивалентные напряжения ни pipe hoop stress?

Понимаю что вопросы начального уровня. Еще не могли бы вы посоветовать почитать что нибудь про анализ трубопроводных систем в ANSYS. Для этого существуют спец программы, но на фирме есть дорогой ANSYS и хотелось бы его как то применить.

 

PS. На третье картинке нули

 

Изменено 1 марта 2018 пользователем RMMM

[Борман 2 396]

4 часа назад, RMMM сказал:

как считать pipe hoop stress

По формуле. И этот вариант будет даже точнее чем в расчет на солидах.

Другие варианты крайне геморройны. Хотя в ВБ наверное всё просто.

 

4 часа назад, RMMM сказал:

как добавить массу жидкости в трубе

Добавьте ее к плотности трубы. 

Другие варианты крайне геморройны. Хотя в ВБ наверное всё просто.

 

4 часа назад, RMMM сказал:

Еще не могли бы вы посоветовать почитать что нибудь про анализ трубопроводных систем в ANSYS.

Что из себя представляет объект вашего расчета ? Что это за трубы ? Криогенные или может канализационные ?

 

И да... ANSYS Mechanical  и ANSYS Mechanical APDL - это две разные вещщи. Вам в соседнюю ветку надо.

 

4 часа назад, RMMM сказал:

ANSYS

Dr. @piden, когда человек произносит это слово применительно к расчету на прочность, что имеется ввиду по-умолчанию ?

[piden 2 874]

2 hours ago, Борман said:

Dr. @piden, когда человек произносит это слово применительно к расчету на прочность, что имеется ввиду по-умолчанию ?

В 93,7% случаев - ВБ. Другие варианты крайне геморройны. А с ВБ все просто.

[soklakov 1 485]

11 час назад, RMMM сказал:

Еще не могли бы вы посоветовать почитать что нибудь про анализ трубопроводных систем в ANSYS. Для этого существуют спец программы, но на фирме есть дорогой ANSYS и хотелось бы его как то применить.

Так повторите для начала результаты специализированных программ. Потом расширите область действий местным функционалом.

[RMMM 4]

Основной вопрос все таки про Pipe Idealization. Как заставить Pipe Idealization контролировать сетку и создать что то подобное модели на solid? Почему не считает ни эквивалентные напряжения ни pipe hoop stress?

10 часов назад, Борман сказал:

По формуле. И этот вариант будет даже точнее чем в расчет на солидах.

Другие варианты крайне геморройны. Хотя в ВБ наверное всё просто.

По формуле всмысле вручную? Посчитано по Lamé's equation. Любопытно что через Beam не нужно вводить формул, они уже в системе и считают точно. Вопрос был как применить уже забитую в ANSYS формулу к модели на солидах. Что такое ВБ?

 

10 часов назад, Борман сказал:

Добавьте ее к плотности трубы. 

В статье написано: Pipe288/289 elements can account for added mass (internal fluid mass). Я предполагал что это сделать легко.

 

10 часов назад, Борман сказал:

Что из себя представляет объект вашего расчета ? Что это за трубы ? Криогенные или может канализационные ?

 

И да... ANSYS Mechanical  и ANSYS Mechanical APDL - это две разные вещщи. Вам в соседнюю ветку надо.

Объект расчета - система высокого давления (103МПа) бурового раствора на морской платформе. Удельный вес 2.5.

Понятно, можно перенести в другую ветку. А этот APDL мне не подойдет? вроде тоже есть.

 

4 часа назад, soklakov сказал:

Так повторите для начала результаты специализированных программ.

Вручную посчитаны pipe hoop stress и толщина стенки трубы. Повторять особо нечего, хочу дополнить расчеты дополнительными проверками.

Изменено 2 марта 2018 пользователем RMMM

[soklakov 1 485]

34 минуты назад, RMMM сказал:

Как заставить Pipe Idealization контролировать сетку и создать что то подобное модели на solid?

"что-то подобное" - это что?

И что значит контролировать сетку?

[RMMM 4]

4 минуты назад, soklakov сказал:

"что-то подобное" - это что?

И что значит контролировать сетку?

Картинка номер 1 в первом посте.

Из Help Mechanical (выделил жирным): Pipe Idealization is a (boundary) condition used to model pipes that have cross-section distortion. This is common for curved pipe structures under loading. It is related to the mesh and acts much like a mesh control.

[Борман 2 396]

1 час назад, RMMM сказал:

Pipe Idealization

Скажу сразу, я не знаю что это такое.. но это камень в мой огород, а не ваш.

 

1 час назад, RMMM сказал:

По формуле всмысле вручную? Посчитано по Lamé's equation. Любопытно что через Beam не нужно вводить формул, они уже в системе и считают точно. Вопрос был как применить уже забитую в ANSYS формулу к модели на солидах.

Не очень понял..  Если моделировать через Pipe288, то кольцевые напряжения считаются. Если моделировать в солидах, то проще всего кольцевое напряжение посчитать по формуле (есть в одно действие для тонкостенной трубы и в 2 действия для толстостенной). КОльцевые напряжения они всегда сами по себе, как отдельное измерение. И на него нельзя влиять ни внешней силой, ни моментои ничем... по-этому его проще посичтать по формуле. Кстати, зачем его вам иметь в Ансисе?

 

1 час назад, RMMM сказал:

Что такое ВБ?

Ворк-бенчччь

 

1 час назад, RMMM сказал:

 Pipe288/289 elements can account for added mass (internal fluid mass). Я предполагал что это сделать легко.

Легко как-то... Я думал вы про модель в солидх спрашиваете..

 

1 час назад, RMMM сказал:

Объект расчета - система высокого давления (103МПа) бурового раствора на морской платформе. Удельный вес 2.5.

Понятно, можно перенести в другую ветку. А этот APDL мне не подойдет? вроде тоже есть.

Не, все норм.

Изменено 2 марта 2018 пользователем Борман

[RMMM 4]

4 минуты назад, Борман сказал:

Не очень понял..  Если моделировать через Pipe288, то кольцевые напряжения считаются. Если моделировать в солидах, то проще всего кольцевое напряжение посчитать по формуле (есть в одно действие для тонкостенной трубы и в 2 действия для толстостенной). КОльцевые напряжения они всегда сами по себе, как отдельное измерение. И на него нельзя влиять ни внешней силой, ни моментои ничем... по-этому его проще посичтать по формуле. Кстати, зачем его вам иметь в Ансисе?

Я не моделирую через Pipe288, вообще не понимаю как это делать. Моделирую через solid в одном варианте и через beam в другом (тут ansys сам преобразовывать должен прямые участки в Pipe а отводы в Elbow (по идее через pipe idealization)). Что значит кольцевые напряжения считаются если моделировать через Pipe288? Не по формуле чтоли? Как применить ту же формулу для Pipe в solide? Ее нет в Worksheet: Result summary.

Ну как зачем, чтобы быть уверенным что модель близка к реальности, своего рода проверка правильности модели.

10 минут назад, Борман сказал:

Легко как-то... Я думал вы про модель в солидх спрашиваете..

На данный момент не разобрался как добавить ни в модели через Beam ни в модели через solid. Кроме как посчитать самому массу и добавить ее по внутренней поверхности как Distributed Mass. Но это как то неудобно.

[Борман 2 396]

1 час назад, RMMM сказал:

Я не моделирую через Pipe288, вообще не понимаю как это делать. Моделирую через solid в одном варианте и через beam в другом (тут ansys сам преобразовывать должен прямые участки в Pipe а отводы в Elbow (по идее через pipe idealization)). Что значит кольцевые напряжения считаются если моделировать через Pipe288? Не по формуле чтоли? Как применить ту же формулу для Pipe в solide? Ее нет в Worksheet: Result summary.

Ну как зачем, чтобы быть уверенным что модель близка к реальности, своего рода проверка правильности модели.

Не.. я перестал что-либо понимать вообще. Издержки классического обраозвания.

Особенно я не понимаю про beam, хотя знаю, что это балка.

[RMMM 4]

4 минуты назад, Борман сказал:

Не.. я перестал что-либо понимать вообще. Издержки классического обраозвания.

Особенно я не понимаю про beam, хотя знаю, что это балка.

Так называют line body в spaceclaim. В Mechanical у этого автоимя Beam (на картинке 2 в первом посте видно)

Изменено 2 марта 2018 пользователем RMMM

[soklakov 1 485]

В 02.03.2018 в 19:23, RMMM сказал:

Как применить ту же формулу для Pipe в solide?

 

В 02.03.2018 в 20:51, Борман сказал:

Не.. я перестал что-либо понимать вообще. Издержки классического обраозвания.

я тоже запутался. но мне кажется, весь смысл тут - сравнить две постановки надо.

[RMMM 4]

6 часов назад, soklakov сказал:

я тоже запутался. но мне кажется, весь смысл тут - сравнить две постановки надо.

Смысл - для начала закончить 2 модели, 1 в солидах, 1 в бимах - на данный момент обе модели имеют свои недоделки. Затем понять какая модель дает лучшие результаты и реально ли обойтись одной моделью для анализа гибкости труб и анализа на прочность.

Недоделано в модели из solid - кольцевые напряжения (не понимаю как применить формулу которая работает в модели из beam), не добавлена масса жидкости в трубе

Недоделано в модели из beam - при применении Pipe idealization не считает кольцевые и эквивалентные нагрузки (выдает нули), не могу приложить те же подвески что приложены в модели на solid (как приложить elastic support к beam?), не добавлена масса жидкости в трубе

[soklakov 1 485]

@RMMM

кольцевые напряжения в солидах - создайте соответствующую СК, смотрите напряжения в ней. они и будут кольцевые.

5 минут назад, RMMM сказал:

(как приложить elastic support к beam?)

никак. заменить на пружину или несколько. а может стоит пересмотреть постановку, чтобы было проще делать одинаково в балках и солидах.

6 минут назад, RMMM сказал:

Затем понять какая модель дает лучшие результаты

в балках лучше. быстрее и точнее.

[RMMM 4]

2 часа назад, soklakov сказал:

кольцевые напряжения в солидах - создайте соответствующую СК, смотрите напряжения в ней. они и будут кольцевые.

Можно подробнее для тех кто в танке? В моем примере все прямые участки трубопровода параллельны осям глобальной СК. Какие напряжения смотреть? Normal по оси трубы? 

 

2 часа назад, soklakov сказал:

в балках лучше. быстрее и точнее.

Возвращаемся к исходному вопросу. При Pipe Idealization (т.е. попытке моделирования не только прямых участков трубы, но и отводов (колен)) не считает ни эквивалентные напряжения ни кольцевые (оба по 0, с кольцевыми насколько я понимаю это ограничение ANSYS, а вот с эквивалентным непонятно почему не считает, наверно ошибка какая то в модели). Что можно проверить?

[soklakov 1 485]

14 часа назад, RMMM сказал:

Что можно проверить?

попробовать через smisc'и вытащить, если они вообще там есть. как следствие - справку по-подробнее почитать.

чтобы эквивалентные в балках вывести, нужно Solution->Beam section result->Yes. Но думаю это только полбеды.

[RMMM 4]

10 часов назад, soklakov сказал:

попробовать через smisc'и вытащить, если они вообще там есть. как следствие - справку по-подробнее почитать.

Что вытащить? Я в этом ничего не понимаю, ну запустил SMICS2, показал мне результаты с пиками в местах соединения прямых участков и отводов (приложил скрин, труба в разрезе). И что это значит? Как это относится к Pipe Idealization? Про Pipe Idealization почитал справку.

10 часов назад, soklakov сказал:

чтобы эквивалентные в балках вывести, нужно Solution->Beam section result->Yes. Но думаю это только полбеды.

Естественно это включено поскольку вариант без Pipe Idealization работает.

Изменено 6 марта 2018 пользователем RMMM

[RMMM 4]

Обновлю открытые вопросы (может кто то сталкивался):

1) Как добавить массу жидкости в трубе в Workbench, если последняя смоделирована через Beam (Model Type: Pipe)?

2) Как заставить Pipe Idealization контролировать сетку (убрать промежутки и перекрытия показанные на картинке 2 в первом посте)?

3) Почему не считает ни эквивалентные напряжения ни pipe hoop stress при включенном Pipe Idealization (хотя считает при всех прочих равных при отключенном Pipe Idealization?

4) посоветовать почитать что нибудь про анализ трубопроводных систем (расчет на прочность) в ANSYS (желательно морских, высокого давления)

5) Как лучше смоделировать трубопроводную подвеску если сама труба смоделирована через балку?

[karachun 2 038]

2) Элемент ELBOW290

https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/16.2.3/en-us/help/ans_elem/Hlp_E_ELBOW290.html

[RMMM 4]

@karachun , спасибо, помогло разобраться со SMISC.

 

Если кому интересно, то проблема решилась просто, нужно применять Pipe Idealization только к загнутым участкам Beam. Я почему то думал, что ANSYS сам определит прямой участок или отвод и назначит элементы PIPE прямым участкам и элементы ELBOW к отводам, но при применении Pipe Idealization ко всей балке Pipe Idealization превращал все участки, включаю прямые в элемент ELBOW290. Оказывается есть Solution - Worksheet: Result Summary - Material and Element Type Information где показывают элементы всей модели...

 

Обратившись в саппорт ANSYS так же определил что вопрос 2 пока не реализован в WB, можно сделать только в APDL с которым я не знаком. Они обещали сделать реализацию в WB в следующих релизах. Т.е. вопросы 2 и 3 закрыты.

В 3/5/2018 в 08:57, soklakov сказал:

 

В 3/5/2018 в 08:49, RMMM сказал:

(как приложить elastic support к beam?)

никак. заменить на пружину или несколько. а может стоит пересмотреть постановку, чтобы было проще делать одинаково в балках и солидах.

По 5 вопросу нашел интересную статью по запросу в гугле "enginsoft Newsletter Simulation Based Engineering & Sciences Autumn 2015". Там они применили Elastic Radial Supports к Beam. @soklakov , возможно Вам будет интересна та статья (стр 12). Может быть сумеете разобраться каким образом они так сделали. Я не смог.

 

Вопросы 1 и 4 все еще открыты, если есть желающие ответить.