[Daniil'85]

В связи с наплывом разных рамных узлов и недостатком литературы (и мозгов) по аналитическому расчету задумался о числовом моделировании. Насколько это вообще распространено? Кто считает таким образом?
Мне так кажется, что масса допущений при расчете "на бумаге" получается дальше от правды, чем численное моделирование. Я уж не говорю о жесткости узла и работе в нелинейной стадии......
Какой софт посоветуете?

Сообщение от Daniil'85 Насколько это вообще распространено? Кто считает таким образом?

Достаточно широко распространено. Считают те, у кого для этого достаточно знаний, времени и программного обеспечения.

Сообщение от Daniil'85 Какой софт посоветуете?

ABAQUS, ANSYS, Autodesk Simulation (ex. ALGOR), FEMAP, NASTRAN

[ETCartman]

Сообщение от Daniil'85 Мне так кажется, что масса допущений при расчете "на бумаге" получается дальше от правды, чем численное моделирование. Я уж не говорю о жесткости узла и работе в нелинейной стадии...... Какой софт посоветуете?

Расчетом на бумаге все равно нужно будет как минимум предварять, потому что например при наличии болтов такого рода задачи в МКЭ не являются в точной постановки очень простыми - требуются некоторые приличные знания и опыт, чтобы получить сходимость в любой программе с неявным анализом. Моделировать болты без натяжения можно помоему только в программе с явным анализом (там время вычислений приличное).
Конечно если НДС вокруг болта не брать во внимание (в строительных конструкциях локальные напряжения как правило всегда зашкаливают за пределы, поскольку количество циклов небольшое - это допускается), можно упрощать схему и даже - делать ее "монолитной". В этом случае обычный линейный расчет - занимает минуты.
Очень удобно для нестандартных конструкций особенно, там где медодика не разработана. SOlidworks прекрасно подходит для этой задачи, равно как и ANSYS и прочее. Лучше - плагин ANSYS для солидворкс, потому что быстрее строить любую геометрию c прямой и обратной связью. Solidworks Simulation тоже прекрасно подходит - естественно он встроен в CAD наилучшим образом.
Такого рода программ сейчас полно - даже открытых (CalculiX, Z88 Aurora, Salome MECA и тд), и результаты там одинаковые естественно, с точностью до модели и типа элементов, которые вы задаете.

http://youtu.be/zE9OEEe7KpI
http://youtu.be/xdcdr7eauAE

В принципе определять какую то податливость не проще чем целиком раму или ферму загнать и посчитать объемниками.
Общая цель таких расчетов применительно к строительным конструкциям - проверка общего (не локального) ндс, особенности деформирования, изменение конструкции по результатам расчетов, так чтобы не было крупных перенапряженных зон от warping (изгиб со стесненным кручением), значительной концентрации напряжений и так далее. Максимальные значения напряжений как правило возникают в точках с сингулярностью и смысла для анализа не имеют.
Также можно анализировать устойчивость (по Эйлеру) для определения расчетной длины и последующего расчета уже по нормам.
Чтобы понять логику получше - можете начать с типовых узлов, работа которых более или менее изучена.

[genya]

Одно время самого заинтересовало сравнить ручной расчет рамного узла с МКЭ. Сравнивал с расчетом в Ansys модель создавал в Autodesk Inventor Professional так как моделирования геометрии в разы проще и быстрее чем в том же Ansys, после создания модель экспортировал в Ansys.
В Autodesk Inventor Professional так же можно провести анализ так как имеет встроенный модуль конечноэлементного анализа (лицензированный у компании ANSYS) для расчетов статической прочности и частоты собственных колебаний (самых распространенных видов инженерных расчетов) конструкций.

[ETCartman]

Из многообразия ANSYSсов я бы порекомендовал покупать design space (или как он сейчас в новой версии называется?) без геометрическиого модуля - как самое бюджетное и вполне достаточное для таких задач решение. В крайнем случае CAD модель можно наваять и во Freecad и вообще где угодно, и передать через STEP формат. Solidworks вместе с Simulation тоже неплохой вариант, но если CAD как таковой не нужен, бюджетным такое решение для строителей не назовешь.

[gorbun]

"Симуляция узлов" © - это как?

[h5r32]

Тоже интересует данный вопрос , но в ансис и то в ВБ только поверхностные знания , в частности интересует как можно смотделировать сварные швы (теми же объемниками?) и контакты в болтовых соединениях.

[CAE_Engineer]

Вы повнимательнее посмотрите на сетки КЭ - которые делает Workbench
и попробуйте САМОСТОЯТЕЛЬНО проанализировать результаты расчетов которые дает ансис
восторгов и эйфории думаю сразу станет поменьше....

а когда начнете пытаться делать задачи большой размерности, да еще на сложной топологически геометрии там очень много неприятностей будет

[ETCartman]

Сообщение от CAE_Engineer Вы повнимательнее посмотрите на сетки КЭ - которые делает Workbench и попробуйте САМОСТОЯТЕЛЬНО проанализировать результаты расчетов которые дает ансис восторгов и эйфории думаю сразу станет поменьше....

сетки там довольно похабные - по умолчанию, настраивать их конечно можно и нужно. В целом нельзя сказать, что это проблема, но несколько раз по беспечности не проконтролировал результаты и выданные предупреждения, и получал довольно глупые ляпы. Видимая легкость получения результата расслабляет
Воркбенч (и его урезанные варианты) - обычная настройка над классическим ансис, решатель там тот же - можно просмотреть APDL командный файл с расчетом (сохраняется с расширением .dat)
Но применительно к тому, что тут обсуждается (расчет строительных конструкций, оценка фибровых осредненных напряжений) - вполне подойдет по моему.
SolidWorks Simulation тоже не идеален по многим параметрам. Но тоже в целом ничего, а сам SolidWorks программа по моему замечательная.

Возвращаясь к первоначальному вопросу - никаких особенно выгод такого рода моделирование в общем случае не дает, и многих вещей не заменяет не смотря на декларации (все равно нужно знать нормы или бумажные расчеты). К тому же рекламный девиз о доступности всем и каждому - миф.
Как минимум использование МКЭ программ требует дополнительных специальных знаний без которых можно насчитать разных глупостей и очень легко. Это только в руках специалистов работает как хороший дополнительный инструмент, и по мере получения опыта это начинаешь понимать.

[Daniil'85]

Сообщение от ETCartman Максимальные значения напряжений как правило возникают в точках с сингулярностью и смысла для анализа не имеют. Также можно анализировать устойчивость (по Эйлеру) для определения расчетной длины и последующего расчета уже по нормам.

Точка сингулярности - в смысле экстремум эпюры, который перераспределяется за счёт текучести стали?
upd: пардон, нашел у вас в блоге про stress singularity, вопрос снят
Устойчивость - это какой-то расчет в проге? Получается подгонка значений от обратного: усилие ---> расчетная длина?

"Симуляция узлов" © - это как? - Это куча пропущенных слов в фразе "симуляция распределения усилий в КЭ модели узла".

[ETCartman]

Сообщение от Daniil'85 Точка сингулярности - в смысле экстремум эпюры, который перераспределяется за счёт текучести стали? .

Сингулярность никак не связана с текучестью. Это чистая математика - есть некоторое тело и есть уравнения теории упругости, есть теорема о существовании и об единственности решения. В результате решения в некоторых точках результат не определен, но стремится к бесконечному пределу (типа функции 1/х при х->0)
При этом даже если вы посчитаете ту же задачу с нелинейностью - сингулярность никуда не исчезнет. Бесконечные напряжения как правило локализованы на очень малом участке.
Численно вы бесконечность не получите, но максимальные напряжения будут возрастать по мере измельчения сетки.
Практически положения теории упругости не работают на участках сопоставимым с размером зерна материала, по крайней мере условие непрерывности деформаций, так что нет ничего странного, что бесконечные локальные напряжения не ломают ничего. При повторяющихся нагрузках есть аналогичное понятие "чувствительности к коэффициенту концентрации"
http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/..._napryazhenii/

Касаемо строительных конструкций, работающих в основном статически - там вполне достаточно оценки фибровых напряжений, и эффекта концентрации в первом приближении.
То есть вы берете стандартные узлы, которые вы знаете - исследуете их НДС детально и по аналогии уже можете судить о других узлах, если вы там видете ту же картину или не ту.
Тем не менее я бы не сказал что концентрация для строительных конструкций не важна вообще. За последние 10 лет как минимум 2 раза сталкивался с обрушениями именно по этой причине. Один раз - концентрация при низких температурах (здание не отапливалось, как требовалось по проекту), другой раз - фибровые (то есть аналог N/A+M/W) были слегка больше предела текучести и концентрация порядка 8 группы по СНиП (таблица 83* http://www.vashdom.ru/snip/II-23-81/index-13.htm).
При этом речь шла о покрытиях преимущественно с постоянной нагрузкой, то есть циклов там много не было.