[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

[aub]

Помогите разобраться с упражнением из книги Рычкова (нелин. стат. анализ рессоры). Программа выдает 3 фат. ошибки. Также мне непонятно для чего надо делать вспомогательную систему координат?

[Pilot25]

ChNB, вы все же сбросьте файл С rigid есть особенности свои. Например, с одного master узла может расходится много элементов в slave узлы, но если в slave узел приходит 2 или более элемента rigid с такими же зависимыми степенями свобод - будет ошибка. А при автосоединении узлов командой Connect препроцессор Femap этого не учитывает.

aub, во-первых, элемент типа ROD(стержень) работает только на кручение и сжатие/растяжение. Если его соединять с HEX элементами та, как у вас в примере, то соединяться только поступательные степени свободы (в узлах HEX степени свободы - перемещения, на кручение (поворот) они не работают). В итоге - лучше использовать вместо Rod - Beam (перемещение и поворот), и соединить этот Beam с помощью Rigid с Hex элементами рессоры (Команда Mesh-Connect - Closest Link)
во-вторых - у вас тип анализа - нелинейная статика, и в команде меню Model-Load-Nonlinear Analisys все задано. А вот в настройках анализа нужно отметить, что вы используете именно эти настройки (см. рисунок внизу).
Еще совет - если настран выдает ошибку, говорящую, что у вас механизм, ставьте в настройках анализа на второй вкладке Iterative Solver значение On, или Element Iter.

[Cfytrr]

Сообщение от aub Также мне непонятно для чего надо делать вспомогательную систему координат?

Вспомогательную СК вводят для того чтобы что то задать вдоль ее осей. В задаче ось Z этой СК сонаправлена с осью рессоры, что автор задачи хотел задать по этой оси я тоже не понял . Так же из рисунка не понятно как задать точку А, маловато данных... Но это все мелочи, главное это проблема с ROD. Так как задача нелинейная и подразумевает большие перемещения точки А то автор прямо пишет, что использовать rigit нельзя, поэтому он заменяет один rigit "пучком" Rod повышенной жесткости. И он при описании метода Mesh-Connect - Closest Link специально описал, что первыми надо указывать узлы на поверхности торца рессоры, а вторым узел точки A, тогда получится пучок элементов, а если сделать наоборот то выйдет одинокий Rod который, как говорилось выше, и превращает Вашу систему в механизм.
Так как точка А в Вашей модели задана не там где в примере, то и результат получился другим

Pilot25 А при автосоединении узлов командой Connect препроцессор Femap этого не учитывает.

Учитывает, если все соединямые точки указывать за один прием (методом по линии, например) тогда совпадающих rigit не образуется.

Мостовик-автодорожник
Я как то пытался смоделировать контакт с трением с помощью gap, но у меня тоже все получилось криво. Причем если парочка gap работала корректно, то штук 20 выдавали что то непонятное... поэтому если есть солид, то надо использовать контакт "поверхность-поверхность".
А что это у Вас за опора такая? Насколько я помню если опору собирают из контурных блоков то она либо имеет монолитный сердечник в который заводят арматуру из блоков, либо блоки имеют "зубья" для восприятия горизонтальных нагрузок. А вот так, чтоб плоские блоки держались только за счет трения... И вообще,если я не ошибаюсь, для таких опор не допускается возникновение растягивающих напряжений в бетоне.

ChNB Тут и появляется вопрос как выполнить скользящую опору если балка замоделина солидами?

Для солидов и пластин заданных по геометрии есть скользящее закрепление:

Но, без файла действительно трудно что то советовать.

[Мостовик-автодорожник]

Cfytrr "поверхность-поверхность" - это slice-line ??? гапами попробовал замоделировать по совету ... но как видите не вышло ((( ... вопрос еще такой ... при данном способе возможен отрыв поверхности куба при возникновении отрицательных усилий в одном из блоков... и будут ли восприниматься вертикальные усилия блоков ... моделька специально замоделирована упрощенная ... для тестового расчета пойдёт - не пойдёт ... здесь скорее исследовательский интерес чем практический ... потому такой тип опор )))
попробую найти у шимковича пример с контактом поверхность-поверхность и замоделить ... спасибо что подсказали вектор действий )

[Pilot25]

Мостовик-автодорожник, книга Шимковича - отличная книга! Но время не стоит на месте Slide-line - это если вы хотите вручную контакт задавать. А начиная с версии наверное Femap 9,3 и выше появилась замечательная возможность задавать контакты (в том числе и автоматическая, для больших сборок). Воспользуйтесь деревом Connections (Расположено слева, над деревом Model). Нажимая правые кнопки на его компоненты, можно задать простой контакт за 3 этапа (а автоконтакт - за один ). Так что пробуйте
Внизу файлик прикреплен с вашей опорой. Тип решения - Advanced Nonlinear Static. В нем заданы две функции от времени - одна для силы тяжести, чтобы сначала нагрузить опору, вторая - для сдвига, чтобы он не сразу начал действовать. Перемещения отображаются с увеличением в 1000 раз. Контакт задан очень легко, с помощью вышеизложенного метода Без этих мучений с Gap или тем более Slide Line (хотя и про них тоже не следует забывать! Для некоторых задач они могут пригодится, и даже быть удобнее)

Cfytrr, тут дело не в совпадающих Rigid. Я имел ввиду , когда у двух Rigid один зависимый узел. По своей неопытности я как то моделировал наваренный на раму лист (плашмя) с помощью этих Rigid, хотя теперь понимаю, что это гораздо лучше делать, использую инструмент Offset . Вот у меня и повыскакивали между моими листами такие вот Rigid. Сам не знаю как я допер, в чем именно была ошибка

[aub]

Pilot25, Cfytrr

[Cfytrr]

Хм, тут заметил, что в последних версиях не масштабируются диаграммы по балочным элементам при работе с группами. Численно, значения для элементов группы выдаются правильно, а вот сам масштаб диаграмм остается как для целой модели. Может какая то новая настройка появилась в отображении диаграмм?

[Мостовик-автодорожник]

Pilot25 опробовал я автоматический контакт ... вроде пошло ... а вот с контактом в "три шага" никак!
файл ваш прочесть не могу ... видать это разрешение .modfem для версии 10.2 ... завтра попробую установить (не известно какого мнения будут админы) и глянуть этот файл ...
тут еще вопрос ... когда автоматически создаёшь контакт ... он только для линейной статики ведь так ? ... а если в "три шага" то он сможет делать расчет под нелинейный анализ ... ну чтобы загрузить по функциям от времени ??? сегодня весь день пробовал и никак ... может если удастся открыть ваш файл чтото прояснится ) ...
как там говорится ... дорогу одолеет только идущий ))) коллеги на меня как на больного смотрят уже сижу с утра до вечера тыкаюсь а результатов с гулькин нос ))) ...

Спасибо )

[Cfytrr]

Мостовик-автодорожник,
Если перемещения малы, то линейный контакт вполне приемлем. Об этом говорилось в #825
Главное в свойствах линейного контакта не напутать с диапазоном поиска контактирующих поверхностей.
Если известно, что что выбираемый зазор не больше 1 мм, то и диапазон нужно ставить в 1 мм, либо, как ни странно, указывать размер превосходящий ВСЮ модель, любые промежуточные значения приведут к неправильному взаимодействию поверхностей...
Нелинейный контакт конечно более точный, но и более капризный (лично у меня, при одних и тех же настройках то считается то нет)

[Pilot25]

Бывает что просто задав количество шагов, например, 75 при типе решения Advanced nonlinear static, настран выдает ошибку Просто так, без объяснений Вот вам и парадоксы. И таких чисел много... 100 шагов - работает, 95 - ошибка... (числа не точные, я их уже не помню...) Так что если выдал ошибку там, где казалось бы ее быть не должно - просто попробуйте увеличить или уменьшить количество шагов на 5-10 и вполне возможно что все пройдет
А по поводу линейного контакта или нелинейного - автоконтакт все это умеет, просто на свойствах контакта нужно перейти на вкладку AdvNonlin, нажать там default внизу, задать коэффициент трения, если необходимо, и вперед

Мостовик-автодорожник,
прикрепляю файл для Femap 10.1.
И еще по поводу автоконтакта - он только когда есть геометрия, т.е. когда сетка создана на основе геометрии. Или если выдавливать, но потом ассоциировать элементы геометрии. В любом случае в автоконтакте выбирается твердое тело, и ему должны принадлежать узлы .

[Cfytrr]

Сообщение от Pilot25 попробуйте увеличить или уменьшить количество шагов на 5-10

Надо будет попробовать.

[Pilot25]

Cfytrr, вроде ничего нового не появилось, масштаб задается для всей модели... с помощью Postprocessing Toolbox можно бфстро и удобно менять масштаб, так что проблем не вижу

[aub]

На этом сайте имеются видео по Femap http://www.smart-fem.de/tutorials.html

[ChNB]

Pilot25, у меня именно та ситуация в которой с одного узла master, расположенного по центру оси, связи расходятся к n-ому количеству узлов slave, находящихся на внутренней поверхности втулки.
Cfytrr

Для солидов и пластин заданных по геометрии есть скользящее закрепление:

Я всегда считал, что данные настройки используются исключительно при создании в упрощенной детали(симметрия при расчёте части модели и тд и тп). Попробовал выполнить, но результат на мой взгляд не особо корректный, ищу ещё возможные способы приближения хар-тик к реальным.

[Мостовик-автодорожник]

эмммм ... а кто нибудь сталкивался с такой проблемой при расчете на Advanced nonlinear static выдает два сообщения об ошибках:


Fatal error: processing of nastran data failed:
Advanced nonlinear exit code 0
Ishell program 'nxna' comleted
Error in advanced nonlinear module 0
sol601 failed ...

User fatal message
error in advanced nonlinear module 0
sol601 failed ...

Причем считать пытался и на 10.1 и на 10.2 результат одинаков ... мне кажется что фемап не может найти решатель advanced nonlinear module ... подскажите пожалста что делать ... простую статику считает, как впринципе и нелинейную, и собственные частоты, и устойчивость ... где косяк ??? при расчете контакта в NL static пишет что контакт не поддерживает данный тип решений!!! при попытке счета примера скинутого "Pilot25" весь расчет advanced nonlinear прошел после обозначения в сете анализа куда размещать выходные данные!
глубоко уважаемый "Pilot25" и другие участники форума ... взываю вас о помощи начинающему ЧАЙНИКУ ))))

[Cfytrr]

Мостовик-автодорожник,
Прочитайте #649 там было про нелинейный контакт, и сообщение #910 от Pilot25 тоже может быть полезным.

[Pilot25]

Мостовик-автодорожник, вы не отчаивайтесь и самое главное - скидывайте сразу модели, которые у вас не получались! С описаний ничего не понятно )). По поводу того, что "при расчете контакта в NL static пишет что контакт не поддерживает данный тип решений!!!" - тут наоборот - решатель Nonlinear Static не поддерживает новый тип контакта! Он умеет работать только с Gap и Slide Line. А вот Advanced Nonlinear Static как раз и работает со всеми видами, в том числе и с новым способом задания контактов.

ChNB, вы наверное что то очень секретное считаете Модель так и не выложили Когда из master расходится пучек в slave-узлы - тут все отлично! Но когда попадается такой slave-узел, в который приходит 2 rigid-элемента из master-ов (разных или одного и того же - результат тот же) - выдаст ошибку. Чтобы не мучится с Rigid, а так же при нелинейных расчетах, вместо Rigid-элемента лучше воспользоваться методом Mesh-Connect-Closest Link... -Line Element, выбрать в качестве соединяющих элементов Rod (стержень - если соединяете поступательные или крутильную(вокруг оси стержня) степень свободы), либо Beam(если нужно соединить все степени свободы)
И еще по поводу скользящих закреплений.
Прикрепляю файлы, думаю всем будет интересно посмотреть. Так и не смог разобраться где ошибка и как правильно делать. Модель "load-сила 5000 Н" - простая модель со скользящими закреплениями граней штока, к верхней грани приложена сила. Все вроде адекватно. А вот модель "load - перемещение 0,01м" та же модель, то же скользящее какрепление, но вместо нагрузки - перемещение. Получается бяка... В модели "закрепление вручную" я задал скользящие закрепления вручную (одна грань - запрет по Х глобальной системы координат, вторая грань - запрет по Z созданной системы, и на грани пересечения этих поверхностей - запрет по Х и Y глобальной системы координат). Получается та же бяка...

[Cfytrr]

Pilot25,
Да, что то скользящая заделка действительно слегка не адекватна...
Однако, если закрепить узлы "по геометрии" по Х и Y для соответствующих граней, то вроде, все решается как надо.
з.ы. не знал, что в нелинейном расчете смещение можно задавать без закрепления...

[Pilot25]

Можно, я сам был приятно удивлен Теперь можно поэтапно сначала, ну например, сдвинуть вниз, потом повернуть, потом сдвинуть вбок

Сообщение от Cfytrr Однако, если закрепить узлы "по геометрии" по Х и Y для соответствующих граней, то вроде, все решается как надо.

В общем, дошло до меня, почему так происходит. Мы задаем закрепления для каждой грани в своих системах координат. А перемещение задаем в другой СК. И забываем, что есть такое понятие Nodal Output Coord Sys, т.е. Femap транслирует как то по своему - запрещает повороты в заданных нами СК, и перемещение тоже заодно транслирует в заданных СК. Вот модель и раздувает во все стороны. Выход такой - не пользуемся удобным "быстрым способом" задания скольжения, а делаем вручную, ведь нет гарантии, что автоматом созданная СК совпадет по направлению с нужной нам осью задания нагрузки. Создаем свои СК, лежащие в плоскостях, которые хотим закрепить, и направляем их оси, например Z, соосно. Затем добавляем закрепления в этих СК. Потом задаем перемещения по оси Z, можно по новым СК, а можно и по Global СК, если ее ось Z сонаправлена с осью Z наших СК. (все это относиться к приложенному ниже файлу).

Можно попробовать все же воспользоваться "быстрым способом", но потом обязательно развернуть созданные Femap-ом СК в нужном направлении.

И тут выясняется еще одна особенность всего этого: если новые СК подобны, ну т.е. у первой ось X перпендикулярна поверхности, как и у второй - то femap выдает ошибку при трансляции. Все конечно решается, но ребро пересечения двух наших поверхностей остается незакрепленным. Поэтому надо на него наложить закрепления по обычным, Global осям. Но если наши новые СК не подобны, то, хоть femap и выдает ошибку при трансляции, но все решается верно...
В общем, лучше на всякий пожарный задавать на ребрах закрепления в Global СК.
Для задания нагрузки вроде как все работает нормально, поэтому можно делать "быстрым способом"

Прикрепляю все ту же модель к вышесказанному

[Мостовик-автодорожник]

Ничего не помогает ... и шаг функций приравнял к шагу расчета ... и настройки расчета подправил ... и настройки контакта тоже ... вся проблема в том что он (настран) мою модельку даже на расчет не пускает ... выдает те же ошибки что прозвучали чуть выше ((( скидываю модель ... планировал после задания веса и горизонтальной силы ... еще и преднапряжение задать арматуре что внутри находится ! функцию для нее тоже задал ! ... но на расчет гад не пускает !!!