Торсионная подвеска

[AlexKL 35]

Сами мы не местные...

 

Коллеги, моделирую торсионную подвеску многоосной телеги. Два поперечных рычага, каждый на своем торсионе. Подвеска смоделирована практически в лоб - составные торсионы - оболочки и балки. В линейной постановке  (101 решение) - сила -угол закрутки хорошо согласуется с теоретическим расчетом. Перемещение колеса - около 300 мм. Если считать в нелинейной постановке (106 решение) то перемещение на порядок меньше (что-то около 30 - 40 мм). Что как-то меня выводит из равновесия - не могу придумать из-за чего так. Пробовал заменить балку солидами - результат не меняется.

 

Модель выложу завтра, если потребуется.

 

В дальнейшем планировалось в нелинейном варианте ввести нелинейные пружины как ограничители в подвеске.

[karachun 2 038]

Выложите и модель и теорию, по которой все считали. По идее 101 решатель должен давать большее расхождение с экспериментом - в линейном анализе не учитываются большие перемещения и повороты. С другой стороны для скручиваемой балки-торсиона это не играет никакой роли.

А по тому что нелинейный решатель выдал меньшие перемещения - обычно так и получается. Если, например, гнуть тонкую шарнирно опертую пластину, то в линейном решателе все должно погнуться и поломаться, но если учесть геометрическую нелинейность, то становиться ясно, что пластина выдержит.

[AlexKL 35]

Пока вопрос снимается - сделал "концептуальную модель" - перемещения близки в 101 и 106 решениях. "Дело было не в бабине..." (С) Похоже проблема в использовании RBE2 в модели.  

Изменено 5 сентября 2018 пользователем AlexKL

[Fedor 1 625]

Цитата

 нелинейный решатель выдал меньшие перемещения - обычно так и получается

Это неправильно, должен давать большие. Сами посудите, есть зависимость деформаций от перемещений.  Разлагаем в ряд Тейлора и в линейной постановке ограничиваемся только линейным членом, то есть ужесточаем с точки зрения механики. То есть прогибы должны быть меньше чем при более точном учете нелинейных членов в разложении деформаций ... :)

 

Цитата

сила -угол закрутки хорошо согласуется с теоретическим расчетом

При значимых перемещениях меняется плечо, зависимость должна быть слабо нелинейной, хотя и маловато для идеальной подвески по теории движения   https://www.twirpx.com/file/355114/    :)

Изменено 5 сентября 2018 пользователем Fedor

[dbarlam 184]

Все-таки выложите модель. RBE2 который вы использовали - в 106 если есть большие повороты дает ошибочный

результат. Он просто не обучен использовать большие углы поворота. 

Для этого используйте 400 решение , там нет ограничений. 

В любом случае выложите файл. Любопытство задрало

 

[vik_q 148]

2 hours ago, Fedor said:

Это неправильно, должен давать большие.

учет мембранных напряжений уже сбросили со счетов?

[Fedor 1 625]

Писал о деформациях вообще. Как производных от перемещений.   https://ru.wikipedia.org/wiki/Тензор_деформации    Ну какие мембраны в торсионах ?  :)

Изменено 5 сентября 2018 пользователем Fedor

[vik_q 148]

28 minutes ago, Fedor said:

Ну какие мембраны в торсионах ?  :)

нуу... если предположить что он еще и как консольная балка работает :)

[Fedor 1 625]

Да все равно чего не предполагай :)

[Mrt23 173]

3 часа назад, Fedor сказал:

Это неправильно, должен давать большие. Сами посудите, есть зависимость деформаций от перемещений.  Разлагаем в ряд Тейлора и в линейной постановке ограничиваемся только линейным членом, то есть ужесточаем с точки зрения механики. То есть прогибы должны быть меньше чем при более точном учете нелинейных членов в разложении деформаций ... :)

 

При значимых перемещениях меняется плечо, зависимость должна быть слабо нелинейной, хотя и маловато для идеальной подвески по теории движения   https://www.twirpx.com/file/355114/    :)

@karachun прав.

 

[AlexKL 35]

Вот "концептуальная модель" в линейной постановке. Перемещения чуть меньше, чем в 106 расчете. Проблема в том, что часть торсиона - труба, которая шарнирно закреплена в кронштейне, который в свою очередь крепится на раму. И вот тут пока проблема. Ковыряюсь   

susp-forv-test6-lc10-101.bdf

 

Поворот нижнего рычага около 30 градусов (+-15) на реальной модели

Изменено 5 сентября 2018 пользователем AlexKL

[vik_q 148]

8 minutes ago, AlexKL said:

30 градусов (+-15)

мне кажется тут линейностью и малыми перемещениями близко не пахнет.

[Mrt23 173]

шарниры везде идеальные?

[AlexKL 35]

Канечно идеальные :-)

Надо посчитать ндс рамы при наезде одним колесом на препятствие. Осей 5.

Дело в том, что год назад считал раму с гидропневматической подвеской. Постановка примерно такая же, как и в этой задаче. Только там элемент подвески - нелинейная пружина. Коллега dbarlam помог разобраться с моделирование пружины, за что

ему низкий поклон.

Здесь вместо пружины - торсионы.

В выложенной задаче перемещения в линейной и нелинейной постановке близкие. А в реальной - нет.

[dbarlam 184]

AlexKL

Спасибо за файл, посмотрю

(1) Я вижу у вас элементы CBAR. Никогда в нелинейной задаче нельзя использовать CBAR

ТОЛЬКО !!!!  CBEAM . элемент CBAR не имеет нелинейного расширения (Differential Stiffness Matrix)

(2) посмотрю что еще

[AlexKL 35]

Ээээ, в патране свойства выбирал как beam. Получается cbar - это когда задаешь сечение beam из библиотеки сечений. Как-то не задумывался. Спасибо.

С другой стороны в примере это нормально работает. 

Щас буду переделывать и смотреть дальше.

 

[karachun 2 038]

Можно заменить RBE2 элементы раскреплениями балок - Beam Release. Нужно раскрепить тот конец балки, который присоединен к пластине (только надо учитывать, что перемещения и повороты указаны в балочной а не в глобальной системе, Х вдоль элемента, Y задается пользователем). В данном случае разницы скорее всего нет - узлы RBE2 элемента совпадают, и от этого проблем с большими углами быть не должно.

Считал в 101, 106 и 601 (это решатель NX Nastran), вертикальные перемещения получились 14.42, 14.91, 14.81.

Только угол поворота там намного меньше 30 градусов, при таком малом угле еще справедливы малые перемещения.

Supression.bdf

Увеличил силу в 10 раз, вот тут уже видна разница. Вертикальные перемещения 144.2, 180.1 и 178.9 мм для 101,106 и 601 решателей.

И перемещения получились больше, как и говорил @Fedor .

[AlexKL 35]

Ну в "концептуальной модели" и жесткость торсионов выше, чем в реальной. Так что и углы поворотов меньше.  У меня перемещения 154 и 181 мм (при нагрузке в 100000 Н).

Проблема в реальной модели.

 

[dbarlam 184]

(1) Я вижу у вас элементы CBAR. Никогда в нелинейной задаче нельзя использовать CBAR

ТОЛЬКО !!!!  CBEAM . элемент CBAR не имеет нелинейного расширения (Differential Stiffness Matrix)

(2) посмотрю что еще

 

Поменял на  CBEAM , на патране это очень просто делается. заодно проверил 400 решение.

Согласен что положение узлов RBE2 (в одном месте) не влияет на углы поворота)

В линейной задаче - 146мм

В нелинейной 180мм

[AlexKL 35]

Вопрос к коллеге dbarlam по балкам:

В патране выбирать опции General Section (CBEAM) и Linear-Shear (Beam) или General Section (CBEAM) и Stamdard Formulation?