Jump to content

Recommended Posts

Graf Kim

Подвезли тут интересную задачу.

 

png&owner_uid=15114330&fsize=109660&hid=

 

Итак, есть трещина на границе двух сред (верхняя, условно, будет иметь величины с индексом 1, нижняя - 2) с разными упругими постоянными. Всё это дело находится в антиплоском напряжённом состоянии. Не пугайтесь, я тоже в первый раз эти слова услышал, когда мне эту задачку принесли. Что это такое:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Антиплоский сдвиг

если кому английские буковки более по душе, то вот:

https://en.wikipedia.org/wiki/Antiplane_shear

 

Трещина третьего типа, нагружена на берегах касательными напряжениями перпендикулярно плоскости задачи. На верхней и нижней границе сред перемещения равны нулю, слева и справа перемещения равны нулю на бесконечности. Суть вопроса, который предполагается решить этой задачей состоит вот в чём: имеется некая аспирантка, которая решала задачу аналитически и нашла эффект, что при h1=h2 коэффициент интенсивности K3 не зависит от соотношения упругих постоянных сред. Оппонент не верит в этот результат и даже выносит это в рецензию, но готов снять замечание если до защиты (Чувствуете? Завязка почти как в сказке - успеть до полуночи.) кто-то на стороне подтвердит это другим методом, например численно.

Я написал эту задачку на APDL (в WB так и не смог придумать, как трещину вставить строго на границе двух сред) следующим образом. Взял обычные трёхмерные солиды и положил им UX=UY по всему полю. UZ=0 наложил в соответствии с задачей - на верхней и нижней границах. Слева граница симметрии, справа достаточное удаление, чтобы UZ занулились сами.

 

Скрытый текст

 

001.jpg.fb2f624b5f1b49d0deeefbda79ff9a8e.jpg002.jpg.ba7db0ce90e8fe3f5440ac48cff6875b.jpg003.jpg.9efc977513f334a0bdf0aecfe7ce09f5.jpg

 

 

Получилось вполне похоже на то что описано в статьях об антиплоском НС. Зависимости от толщины нет, по ней всё равномерно. Из-за того, что это солиды, осталась "псевдотолщина" в два слоя элементов (знаю, что достаточно одного, но душа просила симметрии).

Более того, даже воспроизвёлся описанный эффект. На графике зависимость K3 от соотношения модулей (ось X) при различных соотношениях h1/h2 (разные кривые).

 

Скрытый текст

k3.thumb.png.fa4057e777cdbcafb19176587363f458.png

 

 

Вроде всё классно, но кошки скребут. В чём суть: в трёхмерных задачах я привык видеть такие распределения КИНов по фронту:

 

Скрытый текст

004.thumb.jpg.b1a6addf3d618e25011dfee719f4144d.jpg

 

 

Со стороны контуров с большим номером по мере приближения к вершине трещины величина сходится, кроме самого первого контура, он обычно в отрыве.

Здесь я вижу такую картину:

 

Скрытый текст

005.jpg.28926786088243671107b71899426778.jpg

 

И что-то сходимости не наблюдаю. Я поэкспериментировал с разными размерами сетки. Штрихами показано, как сходится КИН в зависимости от номера контура в трёхмерных задачах. Он отложен по дополнительной оси. Остальные графики  описываемая задача с разным размером элемента. Скорость сходимости более-менее приближенная к трёхмерной задаче получилась только при нарубке модели буквально в фарш (очень маленький размер элемента). Обращаю внимание, что в трёхмерной задаче размер элемента такой же, как самый крупный в антиплоском НС.

 

Скрытый текст

006.thumb.png.29fd3db24698643845a14d792b952f09.png

 

Хочется не просто эффект получить, но и с величинами рассчитанными аналитикой совпасть. А как совпадать в таких условиях? Может, я чего-то не учитываю? Или вообще неправильно этот антиплоский сдвиг воспроизвожу?

Короче, поговорите со мной о трещинах, а? Клуб анонимных КИНоманов объявляется открытым.

 

В приложении два макроса - для антиплоского НС (AntiplaneBimetallKIM.inp) и для 3D задачи (3DBimetallKIN.inp). Пользуйтесь на здоровье.

 

Скрытый текст

Небольшой дисклеймер:

Задача некоммерческая, я за неё ничего не получаю. Просто помогаю хорошим людям. Пожалуйста, не надо обвинений в том, что лезу туда, где не разбираюсь.

 

AntiplaneBimetallKIN.inp

3DBimetallKIN.inp

Edited by Graf Kim
  • Нравится 2

Share this post


Link to post
Share on other sites


Борман
4 часа назад, Graf Kim сказал:

UX=UY по всему полю.

Слабо понял что это значит, но обычно такие выкрутасы "по всему полю" влияют на НДС непредсказуемым образом.

 

5 часов назад, Graf Kim сказал:

имеется некая аспирантка,

КИН это же коэффициент при особенности в поле напряжений. И он зависит от материалов ровно в той степени, в которой от материалов зависит НДС.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

Логично сделать на удалении друг от друга объекты из разных материалов. Потом через связи соединить те области, которые совпадают и нагрузить как надо да и посмотреть. Так как мкэ имеет дело с перемещениями то надо бы в них и сформулировать подходящую задачку ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

А вот и условия на удалении от трещины. Их можно задать для сходственных точек на удалении от вершины трещины.  А на другом конце просто закрепить. В общем случае разными для верхней и нижней половины...

Снимок17.GIF

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

Вроде все просто смоделировать...

Снимок18.GIF

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor
Цитата

что при h1=h2 коэффициент интенсивности K3 не зависит от соотношения упругих постоянных сред

То есть получается что если верхний слой убрать , то есть взять нулевые упругие постоянные, или почти нулевые, для него то коэффициент этот вообще по балочке изгибаемой можно сосчитать :)

Edited by Fedor

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

Напоминает такой случай. Заходит мужик в бар и спрашивает - Сколько стоит капля пива ? - Нисколько - отвечает бармен - Накапайте мне кружечку - говорит мужик :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
3 часа назад, Борман сказал:

Слабо понял что это значит, но обычно такие выкрутасы "по всему полю" влияют на НДС непредсказуемым образом.

вот и я ему тоже самое говорил)

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
4 часа назад, Борман сказал:

Слабо понял что это значит, но обычно такие выкрутасы "по всему полю" влияют на НДС непредсказуемым образом.

 

1 час назад, soklakov сказал:

вот и я ему тоже самое говорил)

 

Вы бы ещё объяснили, что это означает. Каким образом может повлиять? Как получить такое НДС не закрепляя всю модель по X и Y?

2 часа назад, Fedor сказал:

То есть получается что если верхний слой убрать , то есть взять нулевые упругие постоянные, или почти нулевые, для него то коэффициент этот вообще по балочке изгибаемой можно сосчитать :)

Вот это, кстати, интересно. Можно проверить.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
12 минуты назад, Graf Kim сказал:

ещё объяснили, что это означает

Не помешало бы иметь аспирантку, чтобы она подробнее обьяснила, что такое антиплоский сдвиг. Она то вообще как его себе представляет? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

Ну это просто третья картинка.  Плоский сдвиг это вторая картинка. 

Вообще если в условиях малых деформаций и речь идет о напряжениях, то возможно она и права. s= E e =>  E (n/n) e  то есть деформации меняются при изменении модуля, а напряжения нет. То и функционалы от напряжений останутся неизменными. Надо помочь даме :) 

Задачка по сути статически определимая, если мелочами в вершине трещины пренебречь. То есть в пределах пары толщин уже ими можно пренебречь по Сен-Венану.  

Edited by Fedor

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
1 час назад, Борман сказал:

Не помешало бы иметь аспирантку, чтобы она подробнее обьяснила, что такое антиплоский сдвиг. Она то вообще как его себе представляет? 

А зачем аспирантка для этого?

Википедии не достаточно?

Такое НС не ей выдумано. Я поискал, тема известная, публикации есть и наши и зарубежные.

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

Дело молодое 

 :) 

Edited by Fedor

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
33 минуты назад, Graf Kim сказал:

Википедии не достаточно?

Если честно, то я нихрена не понял оттуда. Ведь все эти растяжения, сдвиги и аспирантки плоские и антиплоские - это же простые НС. Как это должно выглядеть с трещиной - не очень понятно. Есть же заповедь "в вершине трещины возникает сложное  обьемное НДС".

 

Может показаться, что я раскатываю вату, но я правда нихрена не понял.

1 час назад, Fedor сказал:

Ну это просто третья картинка.  Плоский сдвиг это вторая картинка. 

Судя по способу моделирования таки нет.

 

Граф, может и правда речь идет об НДС с третьего рисунка Федора? Иначе какого хрена его к3 обозвали?

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
31 минуту назад, Борман сказал:

Есть же заповедь "в вершине трещины возникает сложное  обьемное НДС".

так они его "пригладили" по всему объему. теперь оно попроще.

32 минуты назад, Борман сказал:

Граф, может и правда речь идет об НДС с третьего рисунка Федора?

а вот еще рисунок

o01eyDaaVEs.jpg

34 минуты назад, Борман сказал:

Иначе какого хрена его к3 обозвали?

и тогда что?

моделирование не верно. результаты девочки тоже. а где правда? в чем сила?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim

@soklakov блин, а ведь и правда из заглавного поста рисунок отвалился. Спасибо тебе, добрый человек.

5 минут назад, soklakov сказал:

так они его "пригладили" по всему объему. теперь оно попроще.

37 минут назад, Борман сказал:

Ну ПНС/ПДС никого же не смущают. Они же тоже "искусственно приглажены". Или по крайней мере в той же степени приглажены.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
5 минут назад, Graf Kim сказал:

Они же тоже "искусственно приглажены".

чего искуственного там?

5 минут назад, Graf Kim сказал:

Или по крайней мере в той же степени приглажены.

кручу верчу - чистый сдвиг получу. и ничего приглаживать не буду

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
13 минуты назад, soklakov сказал:

а вот еще рисунок

 

Какая бы очевидная штука ни была здесь изображена, я остаюсь на прежней позиции

8 часов назад, Борман сказал:

КИН ... зависит от материалов ровно в той степени, в которой от материалов зависит НДС.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
13 часа назад, Graf Kim сказал:

Взял обычные трёхмерные солиды и положил им UX=UY по всему полю.

может все-таки тянуть по Х, а У не трогать, а то получается Й.

Только что, soklakov сказал:

тянуть по Х

ой, по Z

13 часа назад, Graf Kim сказал:

(в WB так и не смог придумать, как трещину вставить строго на границе двух сред

все еще нет?

я помню получалось вставить трешину, проходящую сквозь два материала. неужели по границе сложнее?

4 минуты назад, Борман сказал:

КИН ... зависит от материалов ровно в той степени, в которой от материалов зависит НДС.

так а в какой степени от материалов зависит НДС трещины, находящейся на границе двух материалов?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
7 минут назад, soklakov сказал:

так а в какой степени от материалов зависит НДС трещины, находящейся на границе двух материалов?

Ровно в той, в которой ...... обычная упругая среда.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
Только что, Борман сказал:

Ровно в той, в которой ...... обычная упругая среда.

в смысле одна сполшная. почему? почему бы не быть какой-то особенности из-за того, что трещина именно по границе пошла?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
1 минуту назад, soklakov сказал:

в смысле одна сполшная.

Да нет.

Что есть трещина в линейной механике разрушения ? Да ничего.. просто граница сплошной среды. Для таких задач справедливо все то, что справедливо для обычной упругой среды.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
13 часа назад, Graf Kim сказал:

для антиплоского НС (AntiplaneBimetallKIM.inp) и для 3D задачи (3DBimetallKIN.inp).

а задача про антиплоское НС - не трехмерная?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

https://www.bookvoed.ru/book?id=7874127   Есть же книжка, там наверняка описано, ведь на обложке как раз три картинки как в википедии :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
Только что, Fedor сказал:

https://www.bookvoed.ru/book?id=7874127   Есть же книжка, там наверняка описано, ведь на обложке как раз три картинки как в википедии :) 

Беда. В книжке нет ничего про антиплоское. Более того, спрашивающий - один из соавторов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
2 минуты назад, Fedor сказал:

Есть же книжка

я Вам больше скажу. есть книжка, где @Graf Kim  с теми же людьми в соавторах.  предположу, что книжку он читал.

1F3An9eI5cs.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
3 минуты назад, Fedor сказал:

ведь на обложке как раз три картинки как в...

... ансисовском хелпе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
2 минуты назад, Graf Kim сказал:

В книжке нет ничего про антиплоское.

так К3 - это антиплоское НС или нет?

1 минуту назад, Борман сказал:

... ансисовском хелпе.

эти картинки возникают из простой идеи разделить трещину на три перпендиклярных составляющих.

еще вопрос, какое это отношение к реальности имеет, так-то.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
Только что, soklakov сказал:

так К3 - это антиплоское НС или нет?

Стопэ. K3 - это K3. Он может быть в общем случае у любой трещины. Но в случае антиплоского сдвига у трещины из ненулевых КИНов есть только K3. K1 и K2 - строгие нули просто по той же причине, по которой при ПНС K3=0.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
1 минуту назад, Graf Kim сказал:

Но в случае антиплоского сдвига у трещины из ненулевых КИНов есть только K3.

трещина эллиптическая? у нее по периметру К3 в К2 как-то переходит постоянно, не?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
1 минуту назад, soklakov сказал:

трещина эллиптическая? у нее по периметру К3 в К2 как-то переходит постоянно, не?

О гуру, научи, как нарисовать эллиптический фронт в плоской задаче?

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
Только что, Graf Kim сказал:

О гуру, научи, как нарисовать эллиптический фронт в плоской задаче?

она типа бесконечной длины?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
5 минут назад, soklakov сказал:

еще вопрос, какое это отношение к реальности имеет, так-то.

Ровно такое ... ну в линейной задаче ... ну короче (F1)+(F2) = (F1+F2)

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
Только что, Борман сказал:

Ровно такое ... ну в линейной задаче ...

да я верую в суперпозицию,. все ок)

4 часа назад, Graf Kim сказал:

Как получить такое НДС не закрепляя всю модель по X и Y?

так как насчет хотя бы по У не держать?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
2 минуты назад, soklakov сказал:

так как насчет хотя бы по У не держать?

 

Можно кого угодно за что угодно не держать. Хорошо бы для начала понять, зачем.

Зануление UX и UY носило целью строгое воспроизведение состояния антиплоского сдвига, когда каждая точка тела перемещается только по нормали к плоскости. UY ты предлагаешь отпустить чтобы...

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
5 минут назад, Graf Kim сказал:

Хорошо бы для начала понять, зачем.

чтобы отодвинуть ГУ от области интереса.

6 минут назад, Graf Kim сказал:

UY ты предлагаешь отпустить чтобы...

вернуть физику в задачу

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
7 минут назад, soklakov сказал:

чтобы отодвинуть ГУ от области интереса.

вернуть физику в задачу

Какие сейчас претензии к физике? Она куда-то уходила?

Есть конкретная задача - воспроизвести класс напряжённого состояния, который характеризуется нулевыми перемещениями в плоскости. И чтобы вернуть в него физику ты предлагаешь разрешить перемещения по одной из осей в плоскости. Ну они немедленно возникнут. Чего ты ожидаешь от результата? Какова гипотеза?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fedor

https://dwg.ru/lib/2111   на стр 66 есть формулы для к3 и зная тау yz  касательные напряжения  найдем и можем все считать. Из этих формул следует что не зависят от модуля. Чтд вроде :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Graf Kim
8 минут назад, Fedor сказал:

https://dwg.ru/lib/2111   на стр 66 есть формулы для к3 и зная тау yz  касательные напряжения  найдем и можем все считать. Из этих формул следует что не зависят от модуля. Чтд вроде :) 

КИНы в своих выражениях и не могут содержать зависимости от модуля. По своей сути они - просто характеристика градиента напряжений у вершины трещины. Весь вопрос сводится к тому, зависит ли от упругих констант распределение напряжений в данном напряжённом состоянии в области вершины трещины. Фактически результат девушки говорит, что есть частный случай при h1=h2, когда не зависит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • zerganalizer
      Карта МЭРИИ, ОФИЦИАЛЬНАЯ. Там нет адресов, только дома - для многоэтажек и только улица - в частном секторе.
    • Jesse
      хех, сам недавно освежал/разбирался в смежном вопросе..)) насколько я понял, вне зависимости от методики расчёта в МКЭ (Response spcetrum, transient, random vibration, harmonic), когда внешняя нагрузка задана в виде функции частоты, то нам интегрировать не надо - всё сводится к определению отклика в отдельных частотных точках.   точняк!) если обобщить, то фишка в том, что с изображениями проще работать, чем с оригиналами.. эти методики использует раздел математики "Операционное исчисление". вот ещё несколько выдержек из Вики в помощь ТС'у. Мне тоже помогло для понимания.   Это аналитика. А так не стоит забывать про бенефиты, которые даёт дискретизация в пространстве. В мкэ и без всяких преобразований многое сводится к СЛАУ или задаче на собственные значения..)   это изъезженная тема, в интернете полно статеек/инфы по этому вопрому. ИМХО этого достаточно.
    • karachun
      @brayn2121 Может кому пригодиться - теперь самые актуальные туториалы можно скачать с официального сайта ансис. Без регистрации и СМС. https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/prod_page.html?pn=CFX&prodver=20.1&lang=en https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/prod_page.html?pn=Fluent&prodver=20.1&lang=en
    • SHARit
      Нарушение Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ, а именно статья 6, п. 1: Хулиганы в вашем городе, Вряд ли карта появилась без согласия мэрии.
    • Plumber
      Пьём водку и закусываем гречневой кашей со сметаной 
    • EvKLaZ
      Здравствуйте.   Какую шероховатость поверхности детали используется под покрытие Хим.Окс.э? На предприятии сохранился СССР-овский ОСТ (утверждает, что Rz20), однако его, как оказалось, не все придерживаются.  
    • Plumber
      Если процедура одноразовая или редко используемая, я бы не особо с этим заморачивался, в противном случае посмотрел бы в сторону авто-компонентов http://help.solidworks.com/SearchEx.aspx?q=авто-компоненты&nresults=5&sort=&version=2016&lang=Russian&prod=SolidWorks
    • Thing
      Всех приветствую!   Столкнулся с одной проблемкой в nCode DL из под Workbench. При попытке решить задачу с использованием параметрического исследования вылезает ошибка "Входная строка имела неверный формат". Если открыть nCode (ячейка С4) и решить в нем задачу, то никаких проблем с решением самой задачи в nCode не возникает. В туториале по этой задаче  все просто, но при решении вылезает аналогичная ошибка. Задачу пытался решить в разных версиях (19,1 , 2019R3 и 2020R1), но везде одна и та же ошибка.   Если посмотреть ролик "CADFEM VL1105 - Совместное применение nCode DesignLife и DesignXplorer"? то в нем все просто и понятно. Правда там использовалась достаточно старая версия программы. В ролике хорошо видно, что ячейка Design Explorer вставляется из стандартного набора. В новой версии я ее не нашел.   Если кто сталкивался с похожей проблемой, опишите как вы ее решили. Архив проекта (v19,1) прилагается.   nCode_Design_Exploration_v19.1.wbpz
    • Mopo
      База данных никакая, кроме автоматических выключателей ничего больше нет, ни УЗО и АВДТ, ни контакторов и тд...
    • SilaMusli
      Нет, это не касяк. Вызов создания при создании одного объекта другого, это не параметр объекта. Все параметры нового объекта находятся в нём, а не в том объекте при создании которого его создавали. И тот объект при создании которого создавали PMI ничего не знает о том объекте, который был создан параллельно. Событие создания PMI было подписано к событию создания призмы, ну это если прогерским языком совсем.
×
×
  • Create New...