| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Code_Aster: Моделирование динамики контактного взаимодействия двух твердых тел

Code_Aster: Моделирование динамики контактного взаимодействия двух твердых тел

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 25.01.2016, 19:59 #1
Code_Aster: Моделирование динамики контактного взаимодействия двух твердых тел
Александр_Кар
 
Регистрация: 25.01.2016
Сообщений: 5

Здраствуйте, уважаемые участники форума. Меня зовут Александр, в по совместительству работаю в институте механики где занимаюсь решениями задачам теории упругости с помощью МКЭ (моя часть в основном построение расчетных сеток). В настоящий момент у нас с коллегами возникла необходимость решения динамической задачи контактного взаимодействия двух тел, однако проблема в том что отсутствует подходящий солвер, так как есть возможность использовать только открытые программные пакеты (не Ansys, Abaqus и проч.). Из подходящего программного обеспечения нашли только Code_Aster, вместе с тем какого либо опыта использования данного пакета нет. В связи с этим обращаюсь с просьбой: существует ли возможность получения от вас некоторых консультаций по вопросам использования данного программного пакета, в особенности к нашей задаче, не будет ли вам обременительно оказать такую помощь?
Просмотров: 5049
 
Непрочитано 25.01.2016, 20:47
#2
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Code_Aster это достаточно сложная в освоении программа. То есть пре-постпроцессор там Salome - достаточно простой, а сам астер это по сути набор классов к пайтону, и плюс ко всему они в каждой новой версии меняют синтаксис так что по примерам не зная, разобраться очень сложно. Осваивайте сами - в принципе на английском есть документация по всем командам.
Изучайте примеры начиная с простых. Тут едва ли есть глубокие специалисты по этой программе, есть они во Франции и Германии.
Собственно постановка вопроса сама по себе глупая в российских условиях, насколько я понимаю. "в институте механики" либо свои сольверы пишут, либо уж извините не проблема найти коммерческий для "не коммерческого" использования тем более. Открытые программы заведомо менее производительны для каких то конкретных работ и ошибок в них в среднем больше (надо тщательно тестировать каждый клас задач). Изучают их в основном энтузиасты из любви к процессу и в познавательных целях.
Из бесплатных есть еще украинский Impact-FEM кстати и еще с десяток штук.

Последний раз редактировалось ETCartman, 25.01.2016 в 20:57.
ETCartman вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 26.01.2016, 00:06
#3
Александр_Кар


 
Регистрация: 25.01.2016
Сообщений: 5


Да у нас солвер есть, но в нем нет контактного взаимодействия, там можно делать расчет только когда точно заданы нагрузки на определенную область, пятно контакта автоматически определяться не может, тут еще с вычислением больших деформаций вопрос в нашей программе. Проблема в том что руководитель категорически против коммерческих вариантов как по своей натуре, так и объясняет это тем что "как мы будем публиковать свои результаты в случае использования продукта на который нет лицензии? (и т.п.)". При этом стоит горой за Code_Aster говорит что надо с ней разбираться так как уже провел анализ всех бесплатных пакетов, про Impact-FEM говорит что он не подходит так как там весь расчет только на несжимаемых материалах. Программа действительно сложная и плюс весь код на французком, интуитивно даже непонятно что за функции, документация тоже не вся английском, и тот же эфикас где код редактировать, тоже весь французкий, мда..(

Задача по своей формулировке в принципе не сложная по сути удар одного тела об другое которое закреплено (либо не закреплено), первое тело просто куб (или цилиндр), второе посложнее модель человеческой головы, состоит из трех материалов (мягкая ткань, кости, мозг), имеется шестигранная сетка для второй модели. Весь расчет напряжений и деформаций интересен для второго тела, расчет по сути прочностной, то есть первое тело после кратковременного контакта отлетает от головы. По сути пытаемся посчитать сотрясение мозга, однако результаты пока средние. Вообще вопрос в Code_Aster такую задачу можно сделать?

Нашел в документации контакт двух шаров, его буду смотреть, однако чтот у меня под Windows Code_Aster не очень хочет чтото считать, думаю LiveUsb с CaeLinux делать.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Насчет "энтузиасты из любви к процессу и в познавательных целях" - я думаю это мой руководитель) При этом разгребать все мне с Code_Aster) он от слова Ansys вообще сразу "убегает" и слушать ничего не хочет, хотя по мне это хороший, мощный инструмент, с которым вряд может сравнится хотя бы одна бесплатно распространяемая программа.

Вместе с тем надеюсь получить еще либо какие рекомендации, может кто-то сталкивался с чем то подобным.

----- добавлено через ~8 мин. -----
Еще вдогонку такой вопрос: при имеющихся сетках можно ли смоделировать такой процесс удара визуально через Salome, или там только простые статические нагрузки можно задавать?
Александр_Кар вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 01:55
#4
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Impact-FEM считает контакт по схеме linear pressure overclosure для упругих и упругоплоастических тел в классической постановке.
Да обычно в научных учреждениях уже имеются в наличие любые программы (и в том числе коммерческие со значительной скидкой). ANSYS кстати не считает контакт с динамикой - это делает LS-Dyna, а она стоит недорого за процессор. Там кстати есть модель манекена для расчета подушек безопасности и много чего. Кроме ANSYS масса более дешевых программ типа Comsol - там помодульно продают.
По поводу юникса - да, Code-Aster ограниченно портированн под Windows. Но с другой стороны - начинание хорошее, эта программа как раз оптимальна для научных целей. Для экспериментов лучше всего ставить caelinux2013 - там идет Aster10 и к нему много примеров. Динамический анализ там есть вроде бы но примеров я не знаю.
Опять де странно в институте где занимаются вычислительными делами виндоуса скорее быть не должно чем юникса.
вот еще ссылки
http://engineering.moonish.biz/efficient/
https://www.simscale.com/ (online интерфейс)
Я думаю что вы не очень скоро это все освоите, ввиду сложности и специфических знаний, в основном пайтона и пр. Это не программа а расширение языка пайтон для задач CAD/ МКЭ и там надо начинать вообще с другого конца.

Последний раз редактировалось ETCartman, 26.01.2016 в 02:05.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 06:34
#5
СергейД

расчеты МКЭ и CFD. ктн
 
Регистрация: 11.05.2005
Подмосковье
Сообщений: 2,170


посоветовал бы для начала решить задачу в ansys или подобном.
договоритесь с теми, у кого есть опыт и лицензия.
ls-dyna здесь полагаю не понадобится и вообще менее эффективна при невысоких скоростях и без разрушения (как я понимаю)

а уж потом можно браться за code-aster. и решить в нем надо несколько простых задач для начала.
СергейД вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 07:14
#6
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Цитата:
Сообщение от Александр_Кар Посмотреть сообщение
Задача по своей формулировке в принципе не сложная по сути удар одного тела об другое которое закреплено (либо не закреплено), первое тело просто куб (или цилиндр), второе посложнее модель человеческой головы, состоит из трех материалов (мягкая ткань, кости, мозг), имеется шестигранная сетка для второй модели. Весь расчет напряжений и деформаций интересен для второго тела, расчет по сути прочностной, то есть первое тело после кратковременного контакта отлетает от головы. По сути пытаемся посчитать сотрясение мозга, однако результаты пока средние.
В такой формулировке задача по моему и смысла большого не имеет. Контакт интересен когда нужны контактные напряжения (например в очень специфических задачах износа или питтинга)
А тут все описывается законом сохранения импульса, в общем несложными формулами.
Сотрясение мозга давно уже изучено и определяется соотв. предельным ускорением (есть например в нормах amusement rides и аналогичных советских). Его нельзя просто так смоделировать осмысленно, потому что это задача скорее нейрохирургии а никак не прочностная. Вот, когда например нейрохирургу попадает на стол человек после аварии, он может определить какая зона мозга поражена, основываясь на том, какой палец скрючен и какая лицевая мышца парализована... Но это все описано в статьях и учебниках - где и какое ускорение, в каком направлении.
А вот задача подушки безопасности имеет смысл - там и ускорения и все прочее не определены и грань очень тонкая. В германском отделении CADFEM в свое время разрабатывалась информационная модель манекена и это было лет наверно 15 назад. Но опять же внутримозговые дела - это инпут для модели.
Тут нет никакой задачи моделировать ни в чем, по моему. Либо я что то не допонял.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 08:36
#7
hentan


 
Регистрация: 22.01.2013
Сообщений: 1,262
Отправить сообщение для hentan с помощью Skype™


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Тут нет никакой задачи моделировать ни в чем, по моему. Либо я что то не допонял.
Насколько я помню, есть такой параметр в нормах EuronCAP как HIC, интегральный коэффициент перегрузки головы, при ускорении 88g считается что человек получит существенные травмы, а задача по ходу состоит в том чтобы этот порог понизить, ну или не превысить... Насколько я понял постановку задачи (если интересно про краш-тест то например)
__________________
"Тщательное планирование – ключ к безопасному и быстрому путешествию."
Одиссей (с)
hentan вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 17:02
#8
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Мозг по моему плавает в жидкости, которая смягчает ударные нагрузки, то есть это уже не простая задача.
В code_aster есть операторы для динамических задач http://www.code-aster.org/doc/v12/en...5/r5.05.05.pdf но точно не для мозга. Вообще эта программа больше ориентирована на технику, она и разрабатывается энергетической компанией для прикладных задач в основном, но на очень продвинутых пользователей. Там насколько мне известно есть всевозможные модели бетонов, грунтов и прочего, но все это в форме операторов и функций для пайтона. Даже обычный расчет на устойчивость задается не просто как расчет на устойчивость а в виде последовательности действий над матрицами.
Есть еще финский научно ориентированный пакет Elmer https://youtu.be/UPXzV6-Q1r8 и вообще много чего. По моему все такие задачи предполагают разработку пользовательских моделей а наличие контактного взаимодействия тут вообще десятый вопрос.
ANSYS - по сути достаточно общая и очень дорогая программа, просто очень раскрученная. Ничего интересного, решенного в ней, чего бы нельзя было сделать где то еще, я не видел честно говоря. Все специальные задачи, особенно научные, требуют пользовательской разработки, а последняя в свою очередь - специальных знаний.

Последний раз редактировалось ETCartman, 26.01.2016 в 17:15.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 26.01.2016, 21:32
1 | #9
frostyfrost

Юмористические расчеты, комедийные диссертаций, цирковые статьи
 
Регистрация: 12.12.2012
Москва
Сообщений: 892


Добавлю пару слов со своей колокольни. Близкие к указанному заданию примеры видел в принтах конференции Dynamore, где исследовались технологии защиты головы от ударных воздействий. Решалось все в LS-DYNA (одну из публикаций прилагаю, дальше гугл должен помочь). Так что "начальный вариант" подхода к моделированию можно взять оттуда, возможно стоит все-таки уйти на явные решатели. LS-DYNA в комплектации START на 10000 КЭ и 10000 узлов вроде должна стоить около 100 евро, насколько помню. Можно Impact попробовать, хотя с ним не работал никогда.
Вложения
Тип файла: pdf E-II-01.pdf (4.81 Мб, 25 просмотров)
frostyfrost вне форума  
 
Непрочитано 27.01.2016, 00:52
1 | #10
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Я таких статей много встречал - сейчас почти каждый университет пытается моделировать. вот даже бесплатная программа для построения сеток специально для костей и мозга http://www.ccad.uiowa.edu/MIMX/projects/IA-FEMesh (выдает сетку в Abaqus и автоматом назначает переменный модуль упругости по глубине тела - например кости). Автору поста это может быть интересно, коль он сетки строит.
Вот еще линк на спец. мед софт такого рода http://www.na-mic.org/Wiki/index.php/NA-MIC-Kit
Я к тому, что от вида программы точность результатов не зависит (хотя это должен быть безусловно явный анализ). Тут скорее пытаются найти подходы к моделированию. А пока то что точно и твердо есть - это установленные нормами предельные ускорения и процедура тестирования защитных касок и прочего.
Хотя сотрясение мозга можно получить и с каской тоже - даже если готовой тряхнуть очень резко. В обычном случае природа позаботилась о защите.
Вложения
Тип файла: pdf IA-FEMesh_Manual_version1.pdf (4.11 Мб, 15 просмотров)

Последний раз редактировалось ETCartman, 27.01.2016 в 01:21.
ETCartman вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 28.01.2016, 20:47
#11
Александр_Кар


 
Регистрация: 25.01.2016
Сообщений: 5


Всем большое спасибо за ответы, прямо не ожидал такого) Извиняюсь что долго не отвечал.

В итоге пока с Code_Aster решили повременить и использовать пакет Febio обладающий дружелюбным и удобным интерфейсом, хорошей документацией и понятной структурой файла инструкций для солвера, также в нее очень легко импортировть свою сетку. В настоящий момент уже сделана предварительная модель столкновения двух тел содержащих разные материалы.

Задачу мы решаем известную, по ней очень много статей (к примеру "Development of a Finite Element Head Model for
the Study of Impact Head Injury" или "Three-Dimensional Human Head Finite-Element Model Validation
Against Two Experimental Impacts"), сейчас конкретно с постановкой задачи определяемся. Это задача динамики контактного взаимодействия в больших деформациях, вроде Febio позволяет решать такие задачи. Кто нибудь слышал что-то про такой пакет? Вообще наша цель через этот пример проверить валидность построенной шестигранной сетки.

По поводу Linux, да у нас в институте везде он стоит, однако я там редко появляюсь и работаю в основном под Windows, очень не люблю Linux
Александр_Кар вне форума  
 
Непрочитано 28.01.2016, 23:57
1 | #12
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Цитата:
Сообщение от Александр_Кар Посмотреть сообщение
Вообще наша цель через этот пример проверить валидность построенной шестигранной сетки.
Шестигранной в смысле hexahedron или polyhedral ?
Последняя обычно поддерживается только для CFD
Прочую можно проверить например в Salome-Platfrom (где тоже удобный интерфейс и масса инструментов), есть плагины к GMSH
В программе для медицинской сетки на которую я дал ссылку выше - также есть инструменты для проверки качества
Большие деформации с контактом кроме Code_Aster - посмотрите тут
https://github.com/mkraska/CalculiX-Examples
http://tochnog.sourceforge.net/examples.html
http://www.libremechanics.com/?q=node/21

Последний раз редактировалось ETCartman, 29.01.2016 в 00:17.
ETCartman вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 29.01.2016, 11:13
#13
Александр_Кар


 
Регистрация: 25.01.2016
Сообщений: 5


Шестигранная в смысле hexahedron, в моей программе тоже много мер по качеству, в Salome-Platfrom можно только качество вроде как проверить, замоделировать простейшие задачи, динамику вроде нельзя, хотя если честно не разбирался, Salome-Meca там еще Code_Aster подключен кстати.

У меня такой вопрос насколько критично для шестигранника угол искривленности граней, сейчас меры такие : максимальный угол искривленности четырехугольной грани 36 градусов, минимальный нормированный якобиан 0.2, скошенность 0.9, аспектное соотношении по ребрам 15. Интересно нормальная это сетка или нет? Вообще сейчас будем в Febio пробывать, правда сначал требуют теорию написать. Спасибо на ссылки по программам для CalculiX до этого научный руководитель сказал что она не подходит, покажу ему эти ссылки.
Александр_Кар вне форума  
 
Непрочитано 29.01.2016, 16:57
#14
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Можете выложить свою сетку сюда, для интереса. Хорошая сетка или плохая - этот вопрос всегда находится в зависимости от конкретной задачи и конкретного результата.
Люба сетка (даже например тетраэдры) при измельчении дает сходимость результата к решению теории упругости. И любая грубая сетка (любого типа и формы с любыми параметрами) не точна.
ETCartman вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Code_Aster: Моделирование динамики контактного взаимодействия двух твердых тел

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск