GAP элементы (Patran)

[СЕРЁГАА 0]

Здравствуйте!

У кого-нибудь есть подробная информация по GAP элементам (учебник, презентация или может быть можете написать сюда).

Расскажите, пожалуйста, о полях задания property, что они значат, как их задавать и т.п.

[karachun 2 038]

А если немного погуглить по фразе Patran+Gap?

http://forums.mscsoftware.com/patran/files/3398-lingap_Oct2001_update.ppt

[dbarlam 184]

(1) Ссылка коллеги Карачун относится к Linear Gap. Я не думаю ,что это то , что вы ищете

(2) Если вам нужнр полное описание этого элемента - напишите что за задача. Этот элемент исторически был первым для использования в контактных задачах. Существующие сегодня возможности намного богаче. С эелементом Gap вы можете столкнуться с некоторыми трудностями , а имеено , связанными со сходимостью. Крометого - этот эелемент совершенно непригоден для задач с большими перемещениями ( его математика не написана для них). Лучше всего если Вы разъясните что за задачу вы решаете. Проще бкдет ответить. Я пороюсь у себя на чердаке , если что-то отыщу выставлю на форуме

[dbarlam 184]

Это то , что я наскреб по сусекам, надеюсь поможет. Если будут вопросы - пишите. 

Есть 2 вида Gap - обычный и адаптивный. Попробуйте разобраться что лучше для вас. 

А вообще лучше всего перейти на имющиеся сегодня возможности , даже в случае линейной задачи с контактом , т.е. контакт - единственная нелинейность . тогды Вы избавлены от подгонки сетки - узл против узла ,поиск подходящей жесткости для Gap и прочих неприятностей

workshop_30c.pdf

workshop_30b.pdf

workshop_30a.pdf

Gap Element.pdf

workshop_30d.pdf

[СЕРЁГАА 0]

Я решал задачу из "Пересыпкин К.В. Электронный лабораторный практикум".

 

Преднатяг получил нагревом балочных элементов, но сила в болтах не та получилась, которую я ожидал. Плюс мне не понравилась формула для определения коэффициента температурного расширения в этом учебнике и я использовал другую (представил на картинке зел. цветом).

 

Жесткость фланцевого соединения определил, задав единичную силу в узел, потом получил перемещение. Сила/перемещение=жесткость. И так я проделал со всеми узлами вдоль радиуса. Потом увидел что при сжатии рекомендую умножать полученную жесткость на 1000, а на растяжение принять жесткость 1/1000 от полученной. Плюнул на все и задал для всех GAP элементов одинаковую жесткость.

[karachun 2 038]

1 час назад, СЕРЁГАА сказал:

Преднатяг получил нагревом балочных элементов

Так уже давно не делают. В Патране должен быть инструмент Bolt Preload. И от GAPов тоже можно избавиться - сразу задать контакт между фланцами.

[СЕРЁГАА 0]

15 минут назад, karachun сказал:

Так уже давно не делают. В Патране должен быть инструмент Bolt Preload. И от GAPов тоже можно избавиться - сразу задать контакт между фланцами.

А болт Bolt Preload допускает использование 101 решателя?

 

Но все же мне хочется разобраться с чем я не до конца справился!

Изменено 12 ноября 2018 пользователем СЕРЁГАА

[karachun 2 038]

По идее да. По крайней мере в Femap/NX Nastran такое есть а 101 решатель самый старый и все основные фичи там появились еще до отпочковывания сименсовского Настрана от MSC.

Посмотри в этом руководстве: https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=4395288.

В сети ходит такой документ с противоположной точкой зрения (преднатяг только температурой), и даже датирован он 2012 годом:

http://www.mscsoftware.ru/document/conf/Moscow_conf/conf2012/stend/04.pdf

Но мне не верится, что в MSC Nastran до сих пор такая ситуация с преднатягом, это как современный автомобиль без пятой передачи.

Ну и еще можешь посмотреть по настройкам контакта в книгах @dbarlam  -  "гиганта мысли и отца русской демократии" )

http://cccp3d.ru/topic/86328-вал-низкорадиусный-концентратор-цементация/?do=findComment&comment=822114

http://cccp3d.ru/topic/86328-вал-низкорадиусный-концентратор-цементация/?do=findComment&comment=821088

[СЕРЁГАА 0]

Спасибо!

[karachun 2 038]

Что-то мне не нравятся эти формулы. Смотри эти напряжения возникнут в болте, если его концы жестко закрепить. Но фланец не абсолютно жесткий, отличия будут. Представь, что фланец из резины - ты накрутил на него горячие болты, они остыли резина немного сдеформируется, но в болтах не будет ни усилий ни напряжений, они скукожатся практически свободно.

По GAP элементам - задавай как показано в пособии, гапы должны быть намного жестче самой конструкции, чтобы контактирующие тела не проникали друг в друга.

Вообще на схожих принципах основаны и контактные алгоритмы. Решатель создает виртуальные пружинки между поверхностями. На первой итерации контактирующие тела проникают друг в друга, потом решатель в зависимости от глубины проникновения рассчитывает силу, которая выталкивает поверхности обратно. При таком подходе всегда будет проникновение, но если жесткость высокая, то это не будет заметно. А если специально уменьшить жесткость то детали даже с работающим контактом будут пролезать.

 

Смотри страницы 4-6

http://inside.mines.edu/~apetrell/ENME442/Labs/1301_ENME442_lab6_lecture.pdf

 

То есть и контактная и жесткость гапов это не физический параметр, как модуль упругости а параметр для того, чтобы было возможно посчитать контакт, это особенность МКЭ. Задашь мало - фланцы будут пролезать, задашь очень много - расчет контакта разойдется а с элементами GAP можешь получить плохо обусловленную матрицу и ошибку 9137.

Изменено 12 ноября 2018 пользователем karachun

[dbarlam 184]

Посмотрите прилепленный файл. простая модель с 4 болтами. Использована возможность задания усилий в болте ( я задал 5 кг)

имеющаяся в патране. (Tools->Modeling->Bolt Preload) - не нужны никакие ухищрения , все просто , прямо задаете усилия в болте.

Кроме того задан контакт между двумя фланцами ( построил на выпуклый глаз)

Все сделано в 101 решении (ЛИНЕЙНОМ) , никаких проблем. 

Я задавал болты как элемент BEAM

использовал патран Настран оба 2018, но все это есть и в намного более ранних версиях

bolt.bdf

Жесткость Gap. Есть в задачах контакта несколько способов решения. Сама задача контакта - с точки зрения математики - задача оптимизации с ограничениями. (1) Штрафные функции. (penalty) - жесткость Gap это штраф за проникновение контактирующих тел. В полученном решении есть Gap Displacement - это и есть проникновение. Например если оно 0,2мм и Вас это не устраивает , надо увеличивать  жесткость/penalty. Рекомендуется не более чем в 10 раз , и повторить расчет. При очень больших penalty - плохая сходимость , портится матрица жесткости . Адаптивный Gap делает это сам. 

(2) Метод множителей Лагранжа. Посмотрите вариационные методы. Настран использует более хитрую технику (пришедшую из MSC.MARC) сочетающую 

MPC и множители Лагранжа. (3) Сочетание первых двух - Augmented Lagrange (ABAQUS,ANSYS), В  настране эта техника используется для Segment-to-Segment Contact. 

То , что я поставил сделано с использованием Node-to -Segment Contact. 

[СЕРЁГАА 0]

dbarlam, спасибо большое за ответ!