[Cfytrr]

Siemens PLM Femap with NX Nastran "Real FEA made easy"




Тема посвящается вопросам, возникающим при работе в среде программного комплекса Femap

Примеры выполнения некоторых расчетов можно посмотреть:
на домашней страничке

на сайте www.iberisa.com http://iberisa.wordpress.com,
Форум (англ.)
Линейный анализ; Нелинейный анализ
Форум на домашней страничке

[Cfytrr]

Сообщение от fariatiev как можно это сделать в фемап?

1 вариант (для создания шарнира в одном элементе): modify-edit-element-releases-<освободить нужные, в системе координат элемента: х-по оси, у-по ориентации>
то же для одновременного создания шарниров в нескольких элементах:modify-Update elements-Beam/Bar-releases

2 вариант: mesh-connect-unzip-<выбрать все элементы отстегиваемой половины, затем расстегиваемые узлы>-constraint equations <задать необходимые закрепления, в глобальной сист. коорд, (в местных системах не работает)

[fariatiev]

Благодарю

[master_luc]

Подскажите пожалуйста, каким образом в Femap/NXNastran реализовать нелинейный расчет истории нагружении нескольких нагружений:
Set1 => Set2 (Set1 продолжает действовать, геометрия деформирована) и т.д.
Заранее благодарен.

[Cfytrr]

Сообщение от master_luc Каким образом в Femap/NXNastran реализовать нелинейный расчет истории нагружении

Как вариант, можно использовать нелинейный расчет где все Ваши стадии нагружения и последовательность включения элементов модели заданы в MultiSet.

Так как одно сочетание в MultiSet содержит в себе только нагрузку и закрепление, то стадийное "включение" новых элементов модели в общую работу возможно только с помощью Constraint Equations, которые постадийно описываются в MultiSet.
Каждая стадия нагружения в MultiSet будет учтена как постадийное изменение нагружения модели.

Как пример, вариант усиления верхнего пояса балки находящейся под нагрзкой:
1 По surface создаем пластинками модель балки и листа усиления так, чтобы узлы листа усиления совпадали с узлами на балке.
2. Создаем первое закрепление (в нем балка закреплена по своей статической схеме, а лист усиления вообще не закреплен).
3. Создаем первое загружение которое действует на балку до усиления.
4. Создаем второе закрепление (балка закреплена по своей статической схеме, а лист усиления прикреплен к балке с помощью Constraint Equations)
5. Сшиваем узлы балки и листа усиления по "сварному шву" далее тут же их расшиваем командой Mesh-Connect-Unzip-<указываем отстегиваемые элементы, указываем рассоединяемые узлы>-Constraint Equations-<устанавливаем полное закрепление>.
6. Создаем второе загружение которое балка должна воспринять после усиления.
7. Создаем NL Static Analisis Set в котором создаем MultiSet:
Constraints :1
Constraints Equations:1
Loads:1
и
Constraints :2
Constraints Equations:2
Loads:2
считаем, получаем:
1 set балка загружена исходной силой, лист усиления "не работает"

2 set балка совместно с листом усиления работает под дополнительным нагружением

Если кто знает другие способы, большая просьба ими поделится.

[master_luc]

Сообщение от Cfytrr Как вариант, можно использовать нелинейный расчет где все Ваши стадии нагружения и последовательность включения элементов модели заданы в MultiSet.

Описанный Вами способ (Multiset) не сохраняет историю нагружения, другими словами ваши два расчетных случая рассчитываются самостоятельно. Как можно заметить на рисунках - два загружения, которые помещены в multiset, дали два независимых расчета.
Возможно нужно что-то добавить в опции?

[Cfytrr]

Сообщение от master_luc Как можно заметить на рисунках - два загружения, которые помещены в multiset, дали два независимых расчета.

Только где тут стадийность. Это просто два разных загружения одной и той же расчетной схемы, а стадийность подразумевает изменение модели в процессе загружения.
Вам похоже нужен не постадийный расчет, а простое сложение результатов двух загружений. model-output-process-Linear (линейная комбинация)

[master_luc]

Проблема в том, что вы сложили результаты двух независимых загружений => следовательно никакой нелинейности учитывать нельзя.
Так как материал задан нелинейным следовательно необходимо расчет вести по шагам (стадиям) :
1) Выполняем расчет на загружение №1;
2) На базе расчета №1 выполняем расчет на загружение №2 ( с учетом внутренних усилий и нагрузок на первом шаге).
П.С.
1)Стадийность может быть как конструктивная ( как ваш пример) так и другая (материалы, нагрузки и пр.)
2) В общем случае я не вел речь о стадийности ( в конструктивном смысле), а об истории нагружения.
3) пример я привел в качестве примера несостоятельности multiset в явном виде ( без дополнительных опций, таких как PRESTRESS в AnSyS).

[Cfytrr]

master_luc, Что то я не понимаю тогда о чем речь идет. Приведите простой пример, что и как Вы хотите нагружать и что в итоге должны получить?

[master_luc]

Простой пример:
Берем трос и размещаем его между двумя опорами:
1) нагружаем его собственным весом (или другой любой начальной нагрузкой). Естественно учитывается полная нелинейность (геометрическая и физическая (при необходимости)).
2) прикладываем рабочую нагрузку к состоянию загружения 1:
т.е. к системе с начальными внешней нагрузкой, деформациями и
усилиями.
Другими словами, идет учет ИСТОРИИ НАГРУЖЕНИЯ констукции по шагам,
которые соответствуют какому-либо расчетному случаю.

[Cfytrr]

master_luc,
Хм, мне кажется, что если мы повесим трос, а через пять минут повесим на него груз, то результат будет точно такой же как если мы сразу повесим трос с грузом... или я заблуждаюсь?

[master_luc]

Н-да... возможно пример не совсем наглядный, но суть процесса от этого не меняется: создание ИСТОРИИ НАГРУЖЕНИЯ.
Данную операцию можно попытаться сделать в nonlinear transient analysis, но это требует описание нагрузки во времени и исключение неактуальных эффектов расчета (динамических эффектов и пр.).

[Cfytrr]

Сообщение от master_luc создание ИСТОРИИ НАГРУЖЕНИЯ.

А почему не сделать просто серию загружений и серию результатов:
1 трос висит пустой-результат расчета
2 трос висит с грузом-результат расчета
3 трос висит с двумя грузами-результат расчета, это и есть история загружений?

Сообщение от master_luc nonlinear transient analysis

В такие дебри я еще не залезал, так что помочь ничем не смогу

[master_luc]

совершенно верно, уточню - на 2-ом шаге действуют нагрузки стадии 1, внутренние напряжения и деформации + нагрузка текущего шага и т.д.

[Cfytrr]

Сообщение от master_luc на 2-ом шаге действуют нагрузки стадии 1

Ну так что мешает задать для расчета 2-ого шага нагрузки первого шага + нагрузку 2-ого шага ?

[master_luc]

Потому, что получается следующая схема нагрузок:
Шаги: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (например)
Загружение 1 (%):10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Загружение 2 (%):10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Т.е. на этапе 2 - нагрузка Загружения 1 теряется и заново прикладывается на загружении 2, получается эффект внезапного снятия нагрузки и получается обратная петля Sigma-eps.
Вследствие данного эффекта важно сохранить неизменным уровень внешней нагрузки на предыдущем загружении.

[Cfytrr]

Сообщение от master_luc Т.е. на этапе 2 - нагрузка Загружения 1 теряется и заново прикладывается на загружении 2, получается эффект внезапного снятия нагрузки и получается обратная петля Sigma-eps.

Предположим у нас есть балка, про которую нам известно, что она теряет общую устойчивость при загружении собственным весом + 60 кг внешней нагрузки.
Создаем расчётную модель:
1 загружение - собственным весом – расчёт 100% - результат балка прогнулась, напряжения в пределах упругости.
2 Загружение - собственный вес + 50 кг- расчёт 100%-результат балка прогнулась почти до предела, в поясе возникают пластические деформации.
3 Загружение-собственный вес+50+50 кг –расчёт 73%- результат балка теряет устойчивость пояса и часть стенки полностью в пластике.
Все три расчёта проводятся полностью независимо, где тут обратная петля разгружения?
Если переходить к реальным балкам в жизни то три балки загруженные по первым трем схемам являются «историей» одной балки которую последовательно нагружают по этой же схеме.
Или я чего то не понимаю?

[master_luc]

если нагрузка предыдущего шага учитывается - нет. В противном случае - есть.
Проблема решена:
1) Выполняем расчет на subcase 1 с сохранением базы для рестарта;
2) Выполняем расчет на subcase 2 (c включенным нагружением 1) и опциями:
- рестарт;
- дополняем Bulk Data параметрами:
Param, loopid, N
Param, subid, M+1
которые определяются по файлу *.F06
M+1 - номер расчитываемого subcase.
Сохраняется напряженное состояние предыдущего шага.

[Cfytrr]

master_luc, Решение по Вашему алогоритму для балочек из #446 совпадает с этим решением?

[selega]

Уважаемые господа!
У меня сложилось впечатление, что в пылу дискуссии потеряна суть проблемы. Изначально требовалось провести расчет с историей нагружения. Такие расчеты, как правило, выполняют в случаях, когда неприменим принцип суперпозиции, т.е. когда материал работает за пределом упругости, а эффекты второго и более высоких порядков оказывают влияние на напряженно-деформированное состояние конструкции.
Если при полной нагрузке на конструкцию материал продолжает работать упруго, то к нелинейности может привести только эффект изменения первоначальной длины. Если последими можно пренебречь, то без разницы, когда во времени вторая нагрузка приложена вслед за первой - через минуту или через сто лет.
На картинке в #458 нагрузка, если я правильно понял, изменяется во времени. Хотя, как мне показалось, изначально речь все же шла не об этом. Или я что-то пропустил?

[Cfytrr]

selega,
На простом примере можете показать чем нелинейный расчет с постадийным нагружением отличается от нелинейного расчета с историей нагружения?