[Genesls]

Здравствуйте!
Решается задача определения пластических напряжений в пластине, состоящей из двух материалов с разными пределами текучести. Тестовая задача – для металла, а фактическая – для гипса (модель Друкера-Прагера).

Материал – nonlinear, inelastic, rate independent, isotropic hardening plasticity, Mises plasticity, bilenear.
Для первого материала билинейная кривая σ - ε с пределом текучести 250 МПа, Et=0; для второго материала также билинейная кривая σ – ε, предел текучести 180 МПа, Et=0.
Используется элемент PLANE182 (пробовались и другие элементы – результат тот же).

При нагрузке 200 МПа напряжения не превышают предел упругости.

Увеличивая нагрузку до 600 МПа, при решении не получается получить распределение пластических деформаций, – решение доходит до предела текучести и появляются ошибки – или решение не сходится, или искажения элементов достигли предельной величины, или ошибки в формулировке элементов.

Кроме того, не могу понять поведение программы. Допустим, указываю параметр слежения TIME, равным 20, шаг равен 1, максимальная нагрузка 150 МПа (то есть 20ть шагов решения – 7.5 МПа, 14 МПа, …150 МПа). Задача решается (напряжения не превышают пределов текучести). Если указываю максимальную нагрузку 250 МПа (TIME=20, шаг = 1, то есть 12.5 МПа, 25 МПа, …250 МПа), то решение прерывается при значениях, гораздо меньших 150 МПа! То есть даже в упругой области появляются ошибки. Хотя ранее при максимальной нагрузке в 150 МПа считалось нормально. Причем такое поведение и при более мелких шагах.

Также не получается решить задачу Галина – распределение пластических напряжений в пластине. С упругими напряжениями нормально – но как только дело доходит до пластических, то появляются те же ошибки, что описаны выше.


Код из ансиса:

Код:

[Выделить все]

/PREP7  
et,1,plane182   
KEYOPT,1,1,0
KEYOPT,1,3,2
KEYOPT,1,6,0
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,2E+11  
MPDATA,PRXY,1,,0.3  
TB,BISO,1,1,2,  
TBTEMP,0
TBDATA,,250E+06,0,,,,   
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,7800 
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,2,,2E+11  
MPDATA,PRXY,2,,0.3  
TB,BISO,2,1,2,  
TBTEMP,0
TBDATA,,180E+06,0,,,,   
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,2,,7800 
K,1,0,0,0,  
K,2,0.5,0,0,
K,3,0.5,0.5,0,  
K,4,0,0.5,0,
K,5,0.2,0,0,
K,6,0.3,0,0,
K,7,0.3,0.5,0,  
K,8,0.2,0.5,0,  
LSTR,       4,       1  
LSTR,       1,       5  
LSTR,       5,       6  
LSTR,       6,       2  
LSTR,       2,       3  
LSTR,       3,       7  
LSTR,       7,       8  
LSTR,       8,       4  
LSTR,       8,       5  
LSTR,       7,       6  
FLST,2,4,4  
FITEM,2,1   
FITEM,2,8   
FITEM,2,9   
FITEM,2,2   
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,6   
FITEM,2,5   
FITEM,2,10  
FITEM,2,4   
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,7   
FITEM,2,10  
FITEM,2,9   
FITEM,2,3   
AL,P51X 
TYPE,   1   
MAT,       1
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM, 
AESIZE,ALL,0.02,
MSHKEY,0
FLST,5,2,5,ORDE,2   
ASEL, , , ,P51X 
CM,_Y1,AREA 
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y  
AMESH,_Y1   
TYPE,   1   
MAT,       2
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM, 
MSHKEY,0
CM,_Y,AREA  
ASEL, , , ,       3 
CM,_Y1,AREA 
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y  
AMESH,_Y1   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
FLST,2,2,4,ORDE,2   
FITEM,2,2   
FITEM,2,4   
DL,P51X, ,ALL,0 
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,7   
SFL,P51X,PRES,500E+06
FINISH  
/SOL
ANTYPE,4
TRNOPT,FULL 
LUMPM,0 
ANTYPE,4
NLGEOM,1
DELTIM,1,0,0
KBC,0   
TIME,20 
SOLVE

[СергейД]

подробно смотреть некогда. общие замечания
1. касательный модуль, точно равный нулю недопустим. точнее, нежелателен. следует задать его хотя бы как 1% от упругого модуля.
2. решение этой задачи в динамической постановке не имеет смысла. нужно решать в antype,0
3. количество шагов должно быть минимум три на линейно-упругом участке. и срыв расчета при 250 вызван, скорее всего, этим.
4. добавьте /outp,,outp и почитайте листинг.
5. я на форуме давал советы по нелинейным расчетам. многие пригодятся и вам. извините, повторять их и искать сам не буду.
6. почитайте внимательно хелп. там есть много полезного. вы явно этим не занимались.
7. билинейные материалы и поведение по друкеру-прагеру вещи сильно разные. не знаю, зачем вы одно другим подменяете.
8. задача вообще выглядит настолько искусственно надуманной, что обсуждать ее не очень неинтересно. придумайте лучше более правильную реалистичную постановку.
9. сетка здесь совершенно не подходит. нужно сгущать у штампа
10. диагностика error element formulation говорит обычно о недопустимом искажении формы элемента, что вполне мб вызвано излишне грубой сеткой в проблемной зоне.
11. советую для начала разобраться с задачей с одним материалом, а уж потом браться за два.
12. добавьте запись промежуточных результатов outres,all,all
(это есть во всех учебных задачах= вы явно с ними не знакомились), чтобы можно было анализировать процесс.
дальнейшие советы= после учета вышесказанного.

[Genesls]

Просмотрел все Ваши темы на этом форуме, хэлп изучал.
Переделал задачу.
Постановка - из реального эксперимента. Пластина из гипса, в которой есть две полоски с меньшим сцеплением (основной C=10.61Е+06, в полосках С=1Е+06).

Нужно исследовать поведение материала за пределом текучести.

Используется модель Друкера-Прагера.

На участке до предела текучести три шага, есть запись промежуточных результатов, задал маленький размер элемента.

Удается чуть-чуть зайти за предел пластичности (рис. 3, на рис. 2 - распределение напряжений в упругой области) в тех двух полосках с меньшим сцеплением, дальнейшее распространение пластических напряжений получить не удается из-за несходности решения. На рис. 4 и 5 - сходимость решения для разных значений neqit.

Информация из файла *.outp:
Note: for converging solutions, additional equilibrium iterations may be added in the restart (neqit command) using the restart file dp.rnnn

Командой neqit увеличивал число итераций - всё-равно решение не сходится (neqit,50).

Подскажите пожалуйста, в чем моя фундаментальная ошибка, из-за которой не сходится решение в пластической области (причем не только по модели Друкера-Прагера, но и для металлов с использованием билинейной кривой).

Код:

[Выделить все]

/BATCH  
/TITLE,Prager   
*AFUN,DEG   
/PREP7  
et,1,plane42
KEYOPT,1,3,2
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,8E+10  
MPDATA,PRXY,1,,0.3  
TB,DP,1,,,  
TBMODIF,1,1,10.61E+06   
TBMODIF,1,2,34  
TBMODIF,1,3,
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,2320 
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,2,,8E+10  
MPDATA,PRXY,2,,0.3  
TB,DP,2,,,  
TBMODIF,1,1,1E+06   
TBMODIF,1,2,34  
TBMODIF,1,3,
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,2,,2320 
K,1,0,0,0,  
K,2,0.1700000E-01,0,0,  
K,3,0.1900000E-01,0,0,  
K,4,0.1900000E-01,0.500000E-01,0,   
K,5,0.017,0.05,0,   
K,6,0.3100000E-01,0,0,  
K,7,0.031,0.5000000E-01,0,  
K,8,0.3300000E-01,0.05,0,   
K,9,0.033,0,0,  
K,10,0.5000000E-01,0,0, 
K,11,0.05,0.5000000E-01,0,  
K,12,0,0.05,0,  
LSTR,       1,       2  
LSTR,       2,       3  
LSTR,       3,       6  
LSTR,       6,       9  
LSTR,       9,      10  
LSTR,      10,      11  
LSTR,      11,       8  
LSTR,       8,       7  
LSTR,       7,       4  
LSTR,       4,       5  
LSTR,       5,      12  
LSTR,      12,       1  
LSTR,       5,       2  
LSTR,       4,       3  
LSTR,       7,       6  
LSTR,       8,       9  
FLST,2,4,4  
FITEM,2,11  
FITEM,2,12  
FITEM,2,1   
FITEM,2,13  
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,9   
FITEM,2,14  
FITEM,2,3   
FITEM,2,15  
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,7   
FITEM,2,16  
FITEM,2,5   
FITEM,2,6   
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,10  
FITEM,2,13  
FITEM,2,2   
FITEM,2,14  
AL,P51X 
FLST,2,4,4  
FITEM,2,8   
FITEM,2,15  
FITEM,2,4   
FITEM,2,16  
AL,P51X 
TYPE,   1   
MAT,       1
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM, 
!*  
AESIZE,ALL,0.002/5, 
MSHKEY,0
FLST,5,3,5,ORDE,2   
FITEM,5,1   
FITEM,5,-3  
CM,_Y,AREA  
ASEL, , , ,P51X 
CM,_Y1,AREA 
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
AMESH,_Y1   
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
TYPE,   1   
MAT,       2
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM, 
!*  
MSHKEY,0
FLST,5,2,5,ORDE,2   
FITEM,5,4   
FITEM,5,-5  
CM,_Y,AREA  
ASEL, , , ,P51X 
CM,_Y1,AREA 
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
AMESH,_Y1   
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
FLST,2,2,4,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,5   
!*  
/GO 
DL,P51X, ,ALL,0 
FINISH  
/SOL
!*  
ANTYPE,0
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,3E+06,
ANTYPE,0
NLGEOM,1
NSUBST,100,0,0  
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL  
TIME,1  
LSWRITE,1,  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,6000000,  
TIME,2  
LSWRITE,2,  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,9000000,  
TIME,3  
LSWRITE,3,  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,12000000, 
TIME,4  
/outp,,outp 
nldiag,nrre,on  
LSWRITE,4,
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,15000000,  
TIME,5  
LSWRITE,5,  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,9   
!*  
 
LSSOLVE,1,5,1,  
FINISH