Матричный ввод

[Iliut 0]

Здравствуйте, знатоки Ansys

Подскажите, есть ли возможность использовать прямой матричный ввод в Ansys? А конкретно - нужно ввести специальную (собственную) матрицу вязкого модального демпфирования в модальных координатах и выполнить modal transient analysis. Подскажите где почитать/посмотреть? Я это делаю в Nastran с помощью языка DMAP,  сейчас возникла необходимость повторить в Ansys. 

Изменено 30 октября 2019 пользователем Iliut

[soklakov 1 477]

3 часа назад, Iliut сказал:

Подскажите где почитать/посмотреть?

help

[Iliut 0]

Спасибо, очень полезно. 

То есть это возможно? Матричный ввод в модальном пространстве? 

[soklakov 1 477]

1 час назад, Iliut сказал:

То есть это возможно? Матричный ввод в модальном пространстве? 

не, не факт. но если где и читать, то там в первую очередь.

[AlexKaz 1 828]

@Iliut , посмотрите для начала пункт Хэлпа

Theory Reference | Chapter 15. Analysis Tools |
15.3. Damping Matrices

@Iliut , а на второе - есть общий вариант руления матрицами в ANSYS

https://www.padtinc.com/blog/apdl-math-access-to-the-ansys-solver-matrices-with-apdl/

Естественно, понадобится вытащить м-цы жёсткости и массы, а далее самостоятельно собрать м-цу демпфирования. Ну и разрешить задачу. Может быть даже придётся самому писать солвер, но я не вникал.

[AlexKaz 1 828]

Матрицы вытаскиваются по этому совету  https://www.researchgate.net/post/how_to_get_Damping_Matrix_along_with_Stiffness_and_Mass_Matrices_in_Ansys_Apdl_using_commands

[Iliut 0]

@AlexKaz @soklakov

Большое спасибо! Изучу все указанные материалы

Вообще я несколько удивлен, собственные операции с матрицами в Ансис совсем не популярны? Или тут проблему вызывает то, что ввод нужен в модальных координатах? Если мне нужно ввести например собственноразработанную матрицу вязкого демпфирования в физических координатах (размером NxN, где N - число степ. свободы) это тоже не сделать простой командой типа INPUT с указанием внешнего файла с матрицей? Может тут просто другой подход используется, типа суперэлемента или еще чего-то специализированного? 

[AlexKaz 1 828]

Лично я первый раз слышу о модальных координатах. Не то чтобы не читал МКЭ книг, но что-то не припомню такого.

А почему матричные тут не популярны - так тут большинство инженеры-практики, им матаном заниматься некогда.

Заниматься прикладной математикой за них - по идее это Ваша профессия.

[Iliut 0]

1 час назад, AlexKaz сказал:

Лично я первый раз слышу о модальных координатах

Модальные (обобщенные) координаты (пространство) вполне распространенное понятие. Система из физических координат преобразуется в модальные с помощью матрицы собственных векторов (по результату модального анализа). Слева матрица, например, жесткости К размера NxN умножается на транспонированную матрицу Фи (размер MxN, M - число учитываемых форм), а справа умножается на матрицу Фи (размер NxM). В результате получаем матрицу К размера МхМ. Это матрица жесткости в модальном пространстве. Аналогично другие матрицы. Так систему с миллионами степеней свободы можно представить в модальных координатах матрицами размером 100х100 и считать динамические задачи почти без потери точности ( при определенных условиях накопления эффективных масс, частотного состава воздействия и т.п.).

 

1 час назад, AlexKaz сказал:

так тут большинство инженеры-практики, им матаном заниматься некогда.

Заниматься прикладной математикой за них - по идее это Ваша профессия.

В смысле Ваша? Я такой же инженер-практик) жизнь заставляет просто копать в эту сторону) 

[ДОБРЯК 606]

6 часов назад, Iliut сказал:

Слева матрица, например, жесткости К размера NxN умножается на транспонированную матрицу Фи (размер MxN, M - число учитываемых форм), а справа умножается на матрицу Фи (размер NxM). В результате получаем матрицу К размера МхМ.

В результате получаем диагональную матрицу. 

Если собственные вектора  предварительно были нормированы по массе, то:

 , где  - единичная матрица,

 , где  - диагональная матрица собственных значений.

Это делает КЭ программа.

15 часов назад, Iliut сказал:

нужно ввести специальную (собственную) матрицу вязкого модального демпфирования в модальных координатах

А вы как получаете матрицу вязкого модального демпфирования в модальных координатах? Эта матрица диагональная?

Изменено 31 октября 2019 пользователем ДОБРЯК

[Iliut 0]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

В результате получаем диагональную матрицу. 

Абсолютно верно, K - квадратная диагональная, M - единичная (при нормировании по массе), а вот матрица демпфирования C - не диагональная если в системе присутствуют вязкие демпферы, либо система неоднородна по конструкционному демпфированию. Это как раз мой случай

 

[ДОБРЯК 606]

3 минуты назад, Iliut сказал:

матрица демпфирования C - не диагональная

И как вы ее получаете, например для 300 собственных векторов?

[Iliut 0]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

А вы как получаете матрицу вязкого модального демпфирования в модальных координатах? Эта матрица диагональная?

 

Матрица конструкционного демпфирования системы переводится в модальные координаты, затем преобразуется на каждой форме со своей частотой приведения в вязкое. Матрица не диагональная. Далее система уравнений в модальных координатах не распадаеся на совокупность уравнений, а решается как связная. 

@ДОБРЯК количество векторов не важно, принцип тот же

Изменено 31 октября 2019 пользователем Iliut

[Iliut 0]

При этом вязкое демпфирование которое было задано непосредственно вязким в физических координатах просто переводится в модальные координаты и суммируется с матрицей вязкого модального демпфирования, полученного из конструкционного

[AlexKaz 1 828]

@Iliut , судя по ссылкам что я дал выше, матрицу можно задать и свою. Для этого она формируется скриптом, считывается из бинарного или csv-файла (например), через команды

NX =3  ! матрица NX x NY
NY =3
*DIM,nameoftable,TABLE,NX,NY,,X,Z,,
*TREAD,nameoftable,nameoffile,CSV.

 

Далее решателю можно подсунуть  K,C,M, посмотрите ADPL MATH.

[Iliut 0]

@AlexKaz да,  очень полезные ссылки. Почитал про APDL Math, как понял это как раз зачаточный вид DMAP, буду разбираться

 

А если зайти с другой стороны... Вот например у меня есть система с неоднородным конструкционным демпфированием (разные материалы). Как я в Ансисе могу корректно его учесть в трансиент анализе? Демпфирование по Рэлею не подходит. Кто как решает такое? 

[ДОБРЯК 606]

36 минут назад, Iliut сказал:

А если зайти с другой стороны... Вот например у меня есть система с неоднородным конструкционным демпфированием (разные материалы).

Если вы в системе координат XYZ умеете работать с неоднородным конструкционным демпфированием, то в чем проблема перейти в модальные координаты.

Только переход в другие координаты... )

Изменено 31 октября 2019 пользователем ДОБРЯК

[AlexKaz 1 828]

40 минут назад, Iliut сказал:

Демпфирование по Рэлею не подходит

Матрица С симметричная? Если да - создаётся сотню-тысячу материалов с разным демпфированием, присваиваете созданные материалы созданным элементам.

Если нет - не встречал, удавалось обходиться симметричной.

[Iliut 0]

@ДОБРЯК У меня есть матрица конструкционного демпфирования в физ координатах. Чтобы ее использовать в уравнениях движения в direct transient ее нужно перевести в вязкое. Я знаю как ее перевести через модальные координаты, потом можно считать в модальном пространстве или обратным преобразованием вернуться в физическое. Пытаюсь понять как проще всего в Ансисе учесть конструкционное демпфирование... Именно конструкционное, не какое-нибудь альфа М + бетта К

11 минуту назад, AlexKaz сказал:

Матрица С симметричная? Если да - создаётся сотню-тысячу материалов с разным демпфированием

Симметричная. Материалы сразу с вязким? Или доп элементы по тем же узлам типа combin14 с заданным только вязким демпфированием. Такой подход? 

[AlexKaz 1 828]

Не помню, посмотрите в Хэлпе тот раздел 15.х по демпфированию.

Заодно можно глянуть Хэлп по ключевому слову MP - там есть способ задать разные материалы, в них где из демпфирования Рэлей, а где и вариации.

Если не сможете найти Хэлп - для ANSYS v11 есть в chm-формате у меня в архиве по ссылке http://cccp3d.ru/topic/72294-bibliotechka-ansys/