Нелинейная задача, Large Deflection

[Борман 2 375]

5 минут назад, karachun сказал:

(t)

???

[karachun 2 038]

3 минуты назад, soklakov сказал:

какой он новый

Это вопрос с ТСу.

1 час назад, Mihail_Ts сказал:

Разрабатываем определяющее соотношение для нового двухфазного материала, состоящего из упругого материала и воздуха, содержащегося в нем.

 

1 минуту назад, Борман сказал:

???

Время, точнее псевдовремя если это статика.

Изменено 25 июня 2019 пользователем karachun

[Борман 2 375]

4 минуты назад, karachun сказал:

Время, точнее псевдовремя если это статика

Будет зависеть от куба времни. И как его прикладывать?

[karachun 2 038]

Просто давлением по функции от времени.

[Борман 2 375]

5 минут назад, karachun сказал:

Просто давлением по функции от времени.

Остается непонятным, что в этой задаче осталось неизвестным :)

[karachun 2 038]

6 минут назад, Борман сказал:

Остается непонятным, что в этой задаче осталось неизвестным :)

Вдруг резина пористая и пропускает воздух)

Изменено 25 июня 2019 пользователем karachun

[Mihail_Ts 0]

Спасибо за оперативные ответы!

15 часов назад, soklakov сказал:

давление у Вас в тех же единицах, что Вы задаете модуль упругости.

Эх. Я надеялся, что с размерностью что-то напутал...

 

16 часов назад, karachun сказал:

Почему бы не перейти к осесимметричной постановке.

Аналитическое решение м было получено с помощью перехода к осесимметричной постановке. Необходимо проверить в 3Д

 

16 часов назад, karachun сказал:

Что-то маловато как для резины/полимера. Там порядок цифр: 1-2 ГПа.

 

16 часов назад, karachun сказал:

И это тоже вроде маловато. Порядок цифр - единицы МПа. Короче не конструкционный материал а стекловата.

 

15 часов назад, soklakov сказал:

Пористая резина - достаточно старый материал

Это биологический материал

 

16 часов назад, karachun сказал:

Так может для начала и зададите линейный материал.

Линейный уже задавал. Необходимо проверить соответствие линейного и нелинейного решений на простейшей модели материала.

16 часов назад, karachun сказал:

Немного позанудствую - а экспериментальные результаты есть? Когда имеешь дело с новыми материалами то одной аналитикой сыт не будешь.

Экспериментальные данные только из литературы. Из разных источников данные разнятся, но все равно K<10 000 Па.

 

15 часов назад, Борман сказал:

Если вы задаете кинематические ГУ на внешней границе, значит вы можете достаточно точно оценить объем внутренней полости после деформирования. Нужно прикинуть насколько изменилось давление воздуха внутри в этом случае. Есть законы какие-то термодинамики с французскими фамилиями или типа того.

Изначально я и планировал из закона Бойля-Мариотта изменение давления от изменения радиуса определять...

 

С HSFLD поразбираюсь, спасибо.

1) Правильно я понимаю, что для этого мне необходимо создать еще геометрию внутренности шара, материал воздух. потом для внутренности создать сетку с помощью элементов HSFLD и на границе областей еще условие контакта задать?...

2) Если не использовать HSFLD. Если у меня есть зависимость изменения давления от объема (радиуса, координаты UX(в сферических координатах)) (по закону Бойля-Мариотта), могу я формулу прописать? и как? или таблично надо задавать?

В принципе можно оценить на сколько и за какое время давление меняется и закон изменения давления от времени придумать..

 

Изменено 26 июня 2019 пользователем Mihail_Ts

[Борман 2 375]

8 минут назад, Mihail_Ts сказал:

Если не использовать HSFLD.

Правильное решение.

9 минут назад, Mihail_Ts сказал:

могу я формулу прописать?

А это самообман... вы не управляете внутренним давлением, но все таки хотите.

 

Делайте так..

1) Решите сжатие с внутренним давлением = атм. Нагружение не жесткое, разумеется. Или у вас жесткое ???

2) Найдите новый объем, пересчитайте внутреннее давление. Приложите, посчитайте.

3) п.2

4) п.2.

5) Пока не сойдетесь.

[Mihail_Ts 0]

Борман, а как-то возможно организовать итерационную процедуру или это в ручном режиме?

[karachun 2 038]

22 минуты назад, Борман сказал:

Или у вас жесткое ???

Жесткое.

17 часов назад, Mihail_Ts сказал:

на внешней - кинематические ГУ.

[Борман 2 375]

Цикл

*do,i,1,10,1

..

*enddo

 

Нахождение перемещений

ux(номер_узла)

 

Приложение давления

SFA..

SFE..

 

В общем несложно.

 

[karachun 2 038]

39 минут назад, Mihail_Ts сказал:

Это биологический материал

По свойствам похоже на поролон, а этот материал вообще воздухонепроницаем?

[Mihail_Ts 0]

Борман, спасибо, учту.

19 минут назад, karachun сказал:

По свойствам похоже на поролон, а этот материал вообще воздухонепроницаем?

Вообще воздухопроницаем. в дальнейшем будет еще решаться задача фильтрации в деформируемой пористой среде.

но для решения данной конкретной подзадачи о сжатии сферы - непроницаем.

[soklakov 1 475]

1 час назад, Mihail_Ts сказал:

Вообще воздухопроницаем.

тогда о каком давлении на стенку речь?

[karachun 2 038]

13 часа назад, Mihail_Ts сказал:

Экспериментальные данные только из литературы.

Для Нео-Гуковской модели можно грубо пересчитать mu в модуль упругости. E=mu*3=845*3~2,5 КПа. Это очень очень мало и отмазки про литературу не катят (когда-то один пользователь на этом форуме утверждал что модуль упругости стали 2е-5 МПа и на все возражения отвечал что вычитал это в таблице, оказалось что он в этой таблице запутался и вместо умножения поделил значение в таблице на сто тысяч).

[Mihail_Ts 0]

9 часов назад, karachun сказал:

Для Нео-Гуковской модели можно грубо пересчитать mu в модуль упругости. E=mu*3=845*3~2,5 КПа. Это очень очень мало и отмазки про литературу не катят (когда-то один пользователь на этом форуме утверждал что модуль упругости стали 2е-5 МПа и на все возражения отвечал что вычитал это в таблице, оказалось что он в этой таблице запутался и вместо умножения поделил значение в таблице на сто тысяч).

Я проанализировал порядка 15 источников. Разброс в упругих характеристики есть и довольно существенный (Модуль Юнга варьируется от 0,05 до 10 кПа), при этом разброс зависит от внешнего фактора. В основном Е находится в диапазоне 2,5-4,5кПа. Да даже E=10кПа мне кажется погоды не сделает..

 

Я вот еще думаю... По идее же соответствие аналитического и численного решения можно проверить при более маленьких значениях внутреннего давления..

[AlexKaz 1 822]

В 08.05.2019 в 09:20, Mihail_Ts сказал:

Еще раз спасибо за ссылки на описание уравнений, с нелинейностью разобрался (и с физической и с геометрической).

 

Деформирую 1/8 часть полого шара. Внешний радиус - 10мм, внутренний - 7 мм. На внутренней границе задаю постоянное давление, на внешней - кинематические ГУ.

Деформирую нелинейный материал (использую гиперупругую неогуковскую модель материала Neo-Hookean), использую геометрическую нелинейность.

Задаю разные кинематические ГУ: сжатие на 3мм / сжатие на 0,05мм.

(Тип анализа: Structural)

При решении возникает проблема - решение не сходится... "terminate analyses if not converged".

При этом, линейная задачу с маленькими деформациями с такими же ГУ решается..  

Я так понимаю, что мне надо поиграть с настройками: Solution -> Analysis Type -> Sol'n Controls. Посоветуйте, пожалуйста, на что в первую очередь обратить внимание..?

 

Я бы решал в два этапа, сначала кинематические, затем статические ГУ. 

Или переходите из статики в динамику.

 

Может быть выложите уже исходник программы - какие могут быть нанотехнологии в шаре?

[soklakov 1 475]

2 часа назад, Mihail_Ts сказал:

Я вот еще думаю... По идее же соответствие аналитического и численного решения можно проверить при более маленьких значениях внутреннего давления..

если вы давите на материал давлением, превышающим его модуль упругости, то будут получаться очень большие деформации. если превышение в несколько раз - всё вообще весело.

это то, что вы получаете в расчете.

по факту же никакого избыточного давления не происходит, поскольку воздух есть как снаружи так и внутри материала. то есть вы пытаетесь посчитать нереалистичную ситуацию и у Вас не получается. это нормально. это даже хорошо, что так. хуже когда Вам удастся посчитать нереалистичную ситуацию, что бывает сплошь и рядом, а Вы этого знать не будете.

кроме того, стоит учесть, что при определении модуля упругости биологического материала скорее всего используются эффективные величины.