Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Как вычисляются элементы массива dStrain для Usermat?

Как вычисляются элементы массива dStrain для Usermat?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 10.05.2017, 20:22 #1
Как вычисляются элементы массива dStrain для Usermat?
Lebesgue
 
инженер
 
Нижний Тагил
Регистрация: 23.05.2015
Сообщений: 4

Я решил исследовать алгоритм элемента PLANE182 (Plane Strain) c опцией B-bar метод.
Делаю я это так: на основе литературных источников пишу в MATLAB программу, реализующую предполагаемый алгоритм и сравниваю результаты со значениями, которые возвращает ANSYS.
Для доступа к величинам, недоступным средствами штатного постпроцессора (например, тензор дисторсии), использую подпрограмму Usermat.
Первоначально я поставил себе задачу выяснить точно алгоритм построения касательной матрицы (как конститутивной её части, так и "геометрической") и вектора узловых сил для этого элемента с опцией B-bar метод при произвольных перемещениях узлов элемента и конечных поворотах материала
Насколько могу судить, мне это удалось.
Выясненный алгоритм изложен в прилагаемом файле.

Теперь решил выяснить, как вычисляется "инкремент деформации" при работе с гипоупругими материалами.
Точнее - мне надо выяснить, как точно получаются элементы массива dStrain, передаваемого в Usermat.
Для случая "классического" четырехузлового плоского элемента, не осложненного B-bar методом (его можно получить, если использовать элемент PLANE183, исключив из него срединные узлы), я это тоже сделал:
алгоритм вычисления dStrain ТОЧНО(!) соответствует описанному в Theory Reference, раздел 3.2.2, см. там формулы (3.12) - (3.18)(я использую ANSYS v.15)

В случае же PLANE182 с B-bar-опцией я ожидал, что алгоритм такой же, надо лишь заменить обычную B-матрицу на B-bar-матрицу, которую уже получил, решив задачу о построении касательной матрицы (см. прилагаемый файл)
Но все оказалось сложнее - в общем случае таким способом удается точно воспроизвести лишь шаровую (точнее, в нашем двумерном случае, "цилиндрическую") составляющую массива dStrain, то есть полусумму диагональных элементов dStrain(1)+dStrain(2). Девиаторная составляющая получается близкой к возвращаемой ANSYS, но не тождественной. Это тем более неожиданно, что, как известно, в B-bar-методе модифицируется вроде бы только "объемная" часть тензора деформации, а девиаторная должна оставаться без изменений...
Тем не менее данный способ (простая замена B-матрицу на B-bar-матрицу и следование формулам (3.12) - (3.18) из Theory Reference) дает инкремент деформации, абсолютно тождественный массиву dStrain в случае простых однородных деформаций элемента: растяжения/сжатия и сдвига.

По результатам исследования алгоритма для вычисления касательной матрицы я принимаю, что "инкремент деформации" dStrain - это величина, которая заменяет тензор "скорости деформации" D (в англоязычной литературе он называется Rate-of-deformation, это симметричная часть тензора градиента скорости), когда мы узловые скорости заменяем конечными узловыми перемещениями за конечный временной шаг dt. Таким образом, dStrain - это аппроксимация величины D*dt (разумеется, свернутая из матрицы 3x3 в вектор 6x1).
Я пробовал применять для вычисления "инкремента деформации" выражения из раздела 8.1.2 Approximation for the Rate of Deformation Tensor книги Сomputational Inelasticity. а также из статьи: T.Hughes_J.Winget_Finite Rotation Effects in Numerical Integration of Rate Constitutive Equations arising in Large-deformation Analysis.
Достичь тождества с ANSYS не удалось. Это тем более интригует, что для "классического" четырехузлового плоского элемента (без B-bar-модификации) все легко получается!
Кроме того. исследуя алогоритм элемента, я пришел к выводу, что разработчики ANSYS предпочитают относительно несложные подходы, думаю и здесь не должно быть слишком сложно!

Может, есть среди форумчан "маньяки" программирования МКЭ, которые помогут разобраться в этом вопросе?
Тому, кто пожелает плотно приобщиться к проблеме, готов прислать m-файлы для MATLAB.

Вложения
Тип файла: pdf Расшифрованный алгоритм элемента PLANE182.pdf (274.5 Кб, 31 просмотров)

Просмотров: 4184
 
Непрочитано 11.05.2017, 09:17
#2
MrWhite


 
Регистрация: 18.09.2011
Нахабино
Сообщений: 1,040


Это все делается из интереса или имеет практическое значение? Чем вы там на УВЗ занимаетесь вообще?

P.S. Это конечно высший пилотаж
MrWhite вне форума  
 
Непрочитано 15.05.2017, 13:05
#3
fasol


 
Регистрация: 30.09.2010
Сообщений: 380


Цитата:
Сообщение от MrWhite Посмотреть сообщение
Чем вы там на УВЗ занимаетесь вообще?
Видать, пытаются найти закладки во вражеском ПО. А то потом башня у танка оторвется, придут к расчетчику, а он даже конечные элементы на тензоры не раскладывал, вредитель.
Offtop: (Это была шутка, товарищ майор)

А вообще круто, ничего не понял, но подпишусь.
fasol вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Как вычисляются элементы массива dStrain для Usermat?

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

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Массив ustatev при использовании USERMAT civil_engineer ANSYS 10 14.04.2017 13:32
Plaxis: модель трещиноватого массива при оценке напряженного состояния. Stal Расчетные программы 1 27.10.2015 10:33
Plaxis 3D Размер расчетного массива 9yard Расчетные программы 18 22.05.2014 21:06
[Autocad MEP 2011 ENG] Параметрические элементы. cdholder Вертикальные решения на базе AutoCAD 23 02.04.2013 15:05
Как подсчитать элементы массива в Civil 2012 ufli Вертикальные решения на базе AutoCAD 1 23.11.2012 16:42