[miko2009]

Тестирую теорему Menetrey-William , как я понял угол дилатансии принимается 10 градусов ?

http://www.cervenka.cz/assets/files/...full_e-328.pdf

[тоннельщик]

Вопрос спорный. По некоторым источникам идет до 40-42.
Больше зависит от используемых вами c и phi. Они тоже сильно пляшут по источникам. Думаю, что если искали, то уже видели все эти кучи диаграмм для миллионов вариантов phi/c, phi/psi... У себя вопрос решал для конкретных задач решением пробных задач по критерию "насколько я верю картине", но...

[miko2009]

в качестве примера настроек материала разработчики предлагают такие:

! base Menetrey-Willam concrete
Rc=30.0E6 ! uniaxial compressive strength
Rt=3.0E6 ! uniaxial tensile strength
Rb=36.0E6 ! biaxial compressive strength
psi=10 ! dilatancy angle

Я всегда думал что угол 45, если 10 в радианах , то этот угол равный 572, что явно не верно.

[тоннельщик]

Сообщение от miko2009 10 в радианах

Да не может быть, там скорее всего 10 deg. Это очень ходовое значение. Я по MW ещё не успел ничего посмотреть и разобраться. Вполне может быть так, что при psi=10deg эта констит.модель может просто хорошо коррелировать с реальной работой материала в различных напряженных состояниях. Это можно проследить по публикациям авторов модели. В таком случае брать 10 deg логично. Все же решается путем верификации и корректирования вводных, будь то это MC, будь то HB или что другое...
Но т.к. я с этой моделью пока не успел поработать, то это все легкий оффтоп с моей стороны

[miko2009]

Немного покопался в документации, в этом источнике:
Menetrey, P. "Numerical Analysis of Punching Failure in Reinforced Concrete Structures." Diss. Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Lausanne, 1994. Infoscience. Web. (я его так и не нашел)
приводится нахождение угла , в справке описали формулу (см. вложение)
Если взять В30 и угол 10 градусов, то получим, что 0.03<0.17<0.71 , что не совсем наверное верно. Если провести пару итераций , то средним значением тангенса угла дилатансии является угол в 20 градусов , а максимальным 35. Я думаю нужно брать 35.

[тоннельщик]

Philippe Menetrey. Numerical analysis of punching failure in reinforced concrete structures

Вам будет чем заняться

Offtop: А теперь попробуем найти диссер кого-нибудь из МИСИ, ЛИИЖТ или Горного тех же годов

В целом, на высокий угол дилатансии я смотрю более склонно

[smirnovnn]

На жбк.рф писали про угол дилатации в 31 градус для моделирования бетона, не к конкретно для какой-то теории прочности, а в общем.
Даже есть краткая выкладка как такой градус получается.
http:///жбк.рф/concrete/simulation/a...s/dc_model.php

[тоннельщик]

smirnovnn, нууу, как сказать... Тот же ВНИМИ определил phi как 45deg, а не 37, например. А по некоторым теориям даже 10deg.
Та же прочность при двухосном сжатии — куча экспериментов, где этот показатель не меняется при переходе из одноосного в двухосное сжатие (более того, есть очень даже нормируемые в РФ критерии прочности для сложных напряженных состояний а-ля -/-/- или +/-/-. Правда, исключительно бетон, не ЖБ. PS двухосное сжатие там имеет коэфф. 1).

Я к чему... Много что и много как можно получить. И со всеми этими значениями по всему миру работают. Поэтому я и допустил, что в каких-то рамках и с каким-то видением авторов в некоторых моделях действительно стоило бы ставить значения в рамках, приводимых авторами или верифицируемых/калибруемых в порядке эксперимента. Иначе можно получить непонятно что.

[тоннельщик]

Так к чему в результате тестирования пришли?

Я вот сегодня ещё раз убедился, что нужно больше уделять внимания материалам разработчиков. Казалось бы, вполне классический (независимый от второго главного напряжения) Мор-Кулон оказался в Ansys с прибамбахом...

[miko2009]

Угол дилатансии нельзя выставить больше значения высчитанного по формуле , мои расчеты привели меня к значению 35 , в целом большого отличия от модели DP не заметил.

[MrWhite]

Сообщение от тоннельщик Так к чему в результате тестирования пришли? Я вот сегодня ещё раз убедился, что нужно больше уделять внимания материалам разработчиков. Казалось бы, вполне классический (независимый от второго главного напряжения) Мор-Кулон оказался в Ansys с прибамбахом...

Да.. очень странная реализация Мор-Кулона в Ansys . Но, так то с правильными настройками решателя считает нормально. Во всяком случае классические задачи потери несущей способности грунтов по методу c-fi reduction нормально делает.

[smirnovnn]

Изучал сегодня подробно модель бетона Menetrey-Willam и не понял одного, как угол дилатации влияет на поверхность текучести? Ведь он даже не входит туда.
Угол входит только в выражение "The flow potential".

Cудя по структуре формулы - это плоскость, так как зависит от двух координат. Т.е. можно предположить, что это плоскость ограничивающая поверхность текучести в зависимости от дилатации? Вроде в этом источнике так объясняется.
Но так как я в английском, как Мутко, то не могу быть уверен в своей гипотезе.

И кстати, как правильно перевести выражение "The flow potential"??? Судя по строительным словарям и по поиску в гугл, больше связано с жидкостями по крайней мере "flow".

[MrWhite]

Сообщение от smirnovnn Изучал сегодня подробно модель бетона Menetrey-Willam и не понял одного, как угол дилатации влияет на поверхность текучести?

Никак не влияет. Зато неплохо так влияет на НДС при начале пластического течения (flow ) (увеличивая напряжения обжатия). А раз влияет на НДС - значит...

[smirnovnn]

Сообщение от MrWhite А раз влияет на НДС - значит...

Влияет на деформацию элементов?
flow potential - потенциал пластического течения?
Тогда какой же физический смысл значения Qmv?
Функция, которая описывает область начала пластических деформаций ? Или которая контролирует величину касательного модуля деформации?

[MrWhite]

Сообщение от smirnovnn flow potential - потенциал пластического течения?\

Дословно, да. По русски скорее закон(уравнение) пластического течения.

Сообщение от smirnovnn Влияет на деформацию элементов? Тогда какой же физический смысл значения Qmv? Функция, которая описывает область начала пластических деформаций ? Или которая контролирует величину касательного модуля деформации?

Давайте сначала в смысл дилатансии попробуем? При этом лучше не на примере бетона, а грунтов. Я конечно геотехник тот еще, но если ошибусь меня поправят. Вообщем дилатансия это увеличение объема образца при разрушении его на срез. Т.е. до начала разрушения образца дилатансия НИКАК себя не проявляет. Когда образец находится без нагрузки (обжатия), он просто приподнимется и никакого изменения в поведении разрушения образца мы не увидим. Однако в жизни грунт не может свободно расширятся, поэтому при начале разрушения в нем начинают возникать сжимающие напряжения направленные по нормали к поверхности разрушения. Что в свою очередь, приводит к увеличению несущей способности. В приложении на рисунке я попытался изобразить как это будет выражаться на зависимости (stress-strain) если образец не будет иметь возможности свободно расширяться. Синий цвет (линейный область работы образца), зеленый (пластика при угле дилатансии 0), красный (пластика при угле дилатансии > 0).

Теперь в контексте модели бетона. Учет дилатансии, как я понимаю имеет практический смысл в достаточно массивных конструкциях. Я не понимаю, что с помощью него пытаются получить в обычных строительных конструкциях? Какие то эффекты при работе на поперечную силу? Потому что на обычный изгиб, внецентренное растяжение и сжатие эффект не должен распространятся. А если он распространяется, тогда это ошибка.

[GVI]

Надеюсь, выдержка из AQUA_1.pdf окажется полезной.

[miko2009]

Сообщение от MrWhite Потому что на обычный изгиб, внецентренное растяжение и сжатие эффект не должен распространятся.

площадка текучести есть, закон текучести есть, а использовать при изгибе или сжатии нельзя в весьма изотропном материале, возникает вопрос "почему" ? даже обычное одноосное сжатие в рамках всей механики выражается многоосным НДС во всех возможных направлениях ! Это мы называем "поперечная сила" или "внецентренное сжатие" , Бернулли когда-то задал нам основы механики , но в природе нет ни Q ни M ни N.

[MrWhite]

Сообщение от miko2009 площадка текучести есть, закон текучести есть, а использовать при изгибе или сжатии нельзя в весьма изотропном материале, возникает вопрос "почему" ? даже обычное одноосное сжатие в рамках всей механики выражается многоосным НДС во всех возможных направлениях ! Это мы называем "поперечная сила" или "внецентренное сжатие" , Бернулли когда-то задал нам основы механики , но в природе нет ни Q ни M ни N.

miko2009, если вы возьмете образец грунта и испытаете его на центральное растяжение (или бетона) никакого влияния дилатансия не окажет, несмотря на то что есть площадка текучести и есть закон текучести. Механизм разрушения другой. Я это имею ввиду.

[smirnovnn]

Сообщение от MrWhite Давайте сначала в смысл дилатансии попробуем?

Как оказалось в СНиП 2.03.01-84* есть определение дилатации для бетонов: "Дилатация - увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности".
А так же область ее применения :"1.33. До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропная модель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность деформирования при сжатии и растяжении."


Т.е. исходя из СНиП и вышенаписанного можно говорить о том, что дилатация бетона объясняет развитие и накоплений микротрещин в структуре бетона.

Получается дилатация отвечает за изначально нелинейную работу бетона в соответствии с криволинейной диаграммой деформирования бетона до разрушения (аналогично красной кривой в диаграмме MrWhite).

А вопрос остается открытый: "Тогда какой же физический смысл значения Qmv? "

Сообщение от miko2009 в весьма изотропном материале

это про бетон?

[Бахил]

Сообщение от smirnovnn есть определение дилатации для бетонов

Offtop: Ну так речь о дилатансии

Сообщение от smirnovnn это про бетон?

Да.

[smirnovnn]

Сообщение от Бахил Offtop: Ну так речь о дилатансии

Так ведь дилатация = дилатансия.

Сообщение от Бахил Цитата: Сообщение от smirnovnn это про бетон? Да.

Так то бетон изотропный только до появления первой трещины. А дальше - анизотропия.

[miko2009]

Сообщение от MrWhite miko2009, если вы возьмете образец грунта и испытаете его на центральное растяжение (или бетона) никакого влияния дилатансия не окажет, несмотря на то что есть площадка текучести и есть закон текучести. Механизм разрушения другой. Я это имею ввиду.

полностью с вами согласен , НО, мне кажется мы говорим о разном.
Дилатансия задает определенный закон при сжатии , но в рамках Menetrey - William при растяжении что нам даст закон текучести сжатия ? ничего ! именно поэтому в рамках растяжения в данной модели бетона работает принцип "рассеивания" напряжения по принципу нашего любимого William - Warnke за счет константы "Residual tensile relative stress". Тут конечно уже не так все "брутально" как в модели WW, но и сходимость при растяжении в десятки раз выше.

[MrWhite]

miko2009, я попытаюсь с другой стороны подойти, мб мы и правда об одном и том же говорим.
Если при испытаниях на сжатие проявляется эффект дилатансии (а он проявляется), то он УЖЕ сидит в диаграмме stress-strain. Поэтому если мы задаем эту диаграмму и плюс к этому добавляем еще и дилатансию отдельно, то мы учитываем его два раза. Поэтому я не вижу ЗАЧЕМ вы пытаетесь учесть дилатансию в модели Menetrey - William, когда там просто задается диаграмма деформирования?
Я понимаю, когда действительно сложное поведение бетона в массивных конструкциях. Там можно отказаться от диаграмм и перейти к физическому моделированию процессов в материале. Но в обычных конструкциях это лишнее на мой вкус. Много других острых и нерешенных вопросов.

[miko2009]

Сообщение от MrWhite miko2009, я попытаюсь с другой стороны подойти, мб мы и правда об одном и том же говорим.

Offtop: как то совсем с другой стороны, говорили же про растяжение )

Сообщение от MrWhite Если при испытаниях на сжатие проявляется эффект дилатансии (а он проявляется), то он УЖЕ сидит в диаграмме stress-strain. Поэтому если мы задаем эту диаграмму и плюс к этому добавляем еще и дилатансию отдельно, то мы учитываем его два раза.

С этим спорить и не буду, но и тут не совсем понимаю для какого случая это описано ? Если например для случая одновременного использования с Menetrey - William еще и KINH взятого из какого либо источника(эксперимента), то там конечно же есть дилатансия и это явная ошибка учитывать и тут и там одно и то же под разным "соусом", конечно же этого нельзя делать. Мы уже с вами где то это уже обсуждали , но я считаю это точно не верным тем более в модели Menetrey - William.
Поэтому Menetrey - William должен использоваться сам по себе без наложения иных моделей упрочнения. И тут хотелось бы сделать небольшой вывод:
1. В рамках сжатия Menetrey - William нам не предлагает определенной диаграммы , он лишь предлагает корректирующий угол развития stress-strain в каждой конкретной задаче где мы не контролируем значения, мы только контролируем форму кривой, а точнее площадку текучести в зависимости от параметров материала бетона и расчетного сопротивления бетона на сжатие и растяжение , а каким образом указанно в источнике в сообщении №6. Menetrey провел много испытаний прежде чем вывел данную зависимость.
2. В рамках растяжения я уже дал пояснения, добавить мне к ним нечего.

[AlexBud]

Нашел интересную статью по теме:

https://framcos.org/FraMCoS-3/1-3-11.pdf

[Игорь58]

приветствую! Я вообще-то не ANSYS, а Мидас с Плаксисом, но для задачи армирования буросекущихся свай пришлось немало повозиться с МС-бетоном. где-то в 06м году, задолго до того как в мидасе и плаксисе появились специализированные модели для бетона, я поиграл в разрушение бетонной балочки на изгиб. С и fi подбирал по прочности по известной формуле R=2Ccos(fi)/(1-sin(fi)). К удивлению, наилучший вариант, при котором балка сломалась строго при M=bh^2/3,5 Rbt, я получил при fi=5 градусов!!! И много лет именно так моделировал тела БСС. Году в 15м меня вынесло на ABAQUS, где описывалась модель бетонной плиты с арматурой в виде стержней, и угол дилатансии был 31 градус. С тех пор моделирую бетон при fi=36 и psi=31.

[AlexBud]

Согласно той идее, которая была заложена автором, угол дилатации можно вычислять по следующей методике:

https://docs.google.com/document/d/1...f=true&sd=true

Результаты (значения компонентов тензора пластических деформаций) совпадают с расчетом в АНСИС.

PS в описании поверхности пластического потенциала материала (параметр Bg), представленного в справке программы - математические ошибки, которые перекочевали в статью КАДФЕМ о верификации материала:
формула не совпадает с оригиналом автора модели; если выводить формулу руками, получится как у автора а не как описано в справке.
В самом коде материала этой ошибки нет.

[AlexBud]

Здравствуйте. Небольшое обновление по углу дилатации.
Написал модель материала, где одним из параметров является угол дилатации. Данный параметр имеет тот же смысл что и угол в модели MW.
При отсутствии опытных данных для вычисления угла может быть использована следующая формула:



https://yapx.ru/album/XZcE9

Если есть данные испытаний бетона на одноосное сжатие (диаграммы напряжения-деформации, втч для боковых деформаций) то угол может быть вычислен на основании методики, представленной в предыдущем сообщении.

Ссылка на работу с формулой по углу: https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/232/113

[Сергей Юрьевич]

...

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud Ссылка на работу с формулой по углу: https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/232/113

Оставлю свои пять копеек.
"Локализация необратимых деформаций, возникающая в околонулевом объеме в рамках конечно-элементного решения, ведет к патологической чувствительности результатов решения к размеру конечно-элементной сетки, а также возникновению тенденции к ухудшению сходимости с уменьшением размера КЭ" - ухудшение сходимости связано не с этим, а с неверным алгоритмом учета нелинейности (особенности шагово-итерационного алгоритма).
Смысл:
1. Мы из Москвы пошли в Париж.
2. Не доходя до Парижа выяснилось, что нам нужно в Пекин.
3. Не доходя до Пекина, выяснилось, что нам нужно в Париж.
и т.д.

Просто нужно модифицировать итерационный алгоритм.

Статья научная, хорошая и красивая.

При расчетах реальных железобетонных конструкций так глубоко обычно рыть не надо, так как форма поверхности прочности не очень существенно влияет на результат (особенно в области растяжения).

[AlexBud]

Сообщение от nickname2019 Оставлю свои пять копеек. "Локализация необратимых деформаций, возникающая в околонулевом объеме в рамках конечно-элементного решения, ведет к патологической чувствительности результатов решения к размеру конечно-элементной сетки, а также возникновению тенденции к ухудшению сходимости с уменьшением размера КЭ" - ухудшение сходимости связано не с этим, а с неверным алгоритмом учета нелинейности (особенности шагово-итерационного алгоритма). Смысл: 1. Мы из Москвы пошли в Париж. 2. Не доходя до Парижа выяснилось, что нам нужно в Пекин. 3. Не доходя до Пекина, выяснилось, что нам нужно в Париж. и т.д. Просто нужно модифицировать итерационный алгоритм. Статья научная, хорошая и красивая. При расчетах реальных железобетонных конструкций так глубоко обычно рыть не надо, так как форма поверхности прочности не очень существенно влияет на результат (особенно в области растяжения).

1. Касательно сходимости: то, что вы описали - это следствие; а причин отсутствия сходимости может быть очень много: от попадания точки в сингулярность на поверхности до проблемы локализации. Каждая проблема имеет индивидуальное решение с точки зрения математики. Локализация необратимых деформаций характерна не для всех моделей а только для тех, где присутствует разупрочнение (бетон, геотехнические материалы и тд). Ключевая проблема тут - патологическая чувствительность результатов к размеру сетки. Данную проблему можно наглядно увидеть при сравнении "деформационного" (разупрочнение характеризуется связью напряжения-деформации) и "энергетического" (разупрочнение характеризуется связью напряжения-ширина раскрытия трещины) подхода к разупрочнению. В "деформационном" подходе, где отсутствует регуляризация обозначенной выше проблемы неизбежно будет наблюдаться зависимость результатов от размера сетки и существенное ухудшение сходимости с уменьшением ее размера.

В данном видео наглядно демонстрируется проблема и сравнение результатов для разных подходов:
https://www.youtube.com/live/VPBmVdG...3QOWYbgH8wWsDj

2. Касательно изменения поверхности в реальных конструкциях также не согласен: при напряженном состоянии сжатие-растяжение, характерном для продавливания и сдвига при наличии в точки растяжения предельные напряжения на сжатие существенно ниже чем при одноосном сжатии. В статье приведен пример из испытаний Купфера, где предельные сжимающие напряжения падают более чем в 2 раза. К реальным конструкциям также относятся энергетические сооружения: арочные плотины, агрегатные блоки ГАЭС, части атомных станций и тд. В данных сооружениях напряженно-деформированное состояние существенно отличается от одноосного и форма поверхности играет огромную роль.

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud 1. Касательно сходимости: то, что вы описали - это следствие; а причин отсутствия сходимости может быть очень много: от попадания точки в сингулярность на поверхности до проблемы локализации. Каждая проблема имеет индивидуальное решение с точки зрения математики.

Нет там никаких проблем при использовании шагово-итерационного алгоритма с секущими модулями деформирования (не касательными):
1. Шаг нагружения нужно брать таким, чтобы на этом шаге в системе на поверхность прочности выходило не больше одного элемента.
2. Для каждого элемента нужно сохранять направление возникновения трещин и предысторию загружения.
Такой подход позволяет проследить поведение конструкции до образования механизма разрушения с обеспечением сходимости.

Сообщение от AlexBud В данном видео наглядно демонстрируется проблема и сравнение результатов для разных подходов: https://www.youtube.com/live/VPBmVdG...3QOWYbgH8wWsDj

Там очень долго нужно слушать очевидные вещи. Стало скучно, не выдержал больше 15 минут.

Сообщение от AlexBud 2. Касательно изменения поверхности в реальных конструкциях также не согласен: при напряженном состоянии сжатие-растяжение, характерном для продавливания и сдвига при наличии в точки растяжения предельные напряжения на сжатие существенно ниже чем при одноосном сжатии.

Это тоже очевидно. Но мое утверждение заключается в том, что уточнение поверхности прочности бетона в области растяжения практически не влияет на несущую способность реальных железобетонных конструкций.

Возможно, что это могло бы влиять на материалы, у которых сопротивление растяжению не так сильно отличается от сопротивления сжатию, как у бетона. Для бетона важен факт "крякнуло" - "не крякнуло". При разнице сопротивления растяжения-сжатию в десять раз, уточнение сопротивления в области растяжения даже на 30% ничего существенно не даст (все равно нагрузка уйдет на арматуру).

Сообщение от AlexBud В статье приведен пример из испытаний Купфера, где предельные сжимающие напряжения падают более чем в 2 раза. К реальным конструкциям также относятся энергетические сооружения: арочные плотины, агрегатные блоки ГАЭС, части атомных станций и тд. В данных сооружениях напряженно-деформированное состояние существенно отличается от одноосного и форма поверхности играет огромную роль.

форма поверхности играет огромную роль - это утверждение голословно. Чтобы его доказать нужно посчитать РЕАЛЬНУЮ конструкцию с разными формами поверхности прочности и сравнить результаты расчета ВСЕЙ КОНСТРУКЦИИ. Сравнения напряжений в одной точке конструкции не достаточно, так как конечный механизм разрушения КОНСТРУКЦИИ будет примерно одинаков для различных вариантов поверхностей прочности.

[AlexBud]

Сообщение от nickname2019 Нет там никаких проблем при использовании шагово-итерационного алгоритма с секущими модулями деформирования (не касательными): 1. Шаг нагружения нужно брать таким, чтобы на этом шаге в системе на поверхность прочности выходило не больше одного элемента. 2. Для каждого элемента нужно сохранять направление возникновения трещин и предысторию загружения. Такой подход позволяет проследить поведение конструкции до образования механизма разрушения с обеспечением сходимости. Там очень долго нужно слушать очевидные вещи. Стало скучно, не выдержал больше 15 минут. Это тоже очевидно. Но мое утверждение заключается в том, что уточнение поверхности прочности бетона в области растяжения практически не влияет на несущую способность реальных железобетонных конструкций. Возможно, что это могло бы влиять на материалы, у которых сопротивление растяжению не так сильно отличается от сопротивления сжатию, как у бетона. Для бетона важен факт "крякнуло" - "не крякнуло". При разнице сопротивления растяжения-сжатию в десять раз, уточнение сопротивления в области растяжения даже на 30% ничего существенно не даст (все равно нагрузка уйдет на арматуру). форма поверхности играет огромную роль - это утверждение голословно. Чтобы его доказать нужно посчитать РЕАЛЬНУЮ конструкцию с разными формами поверхности прочности и сравнить результаты расчета ВСЕЙ КОНСТРУКЦИИ. Сравнения напряжений в одной точке конструкции не достаточно, так как конечный механизм разрушения КОНСТРУКЦИИ будет примерно одинаков для различных вариантов поверхностей прочности.

1. В модели материала используется не модуль деформирования а матрица жесткости материала. Вне зависимости от типа применяемой матрицы (упругая, консистентная, континуальная) в расчете будут могут быть проблемы со сходимостью. Они не связаны с выбором матрицы и шагом нагружения и могут возникать из-за огромного количества причин, скрытых от пользователя. Например, описание предельной поверхности или поверхности пластического потенциала. Предыстория нагружения учитывается во всех современных моделях, даже самых простых; к сходимости задачи это отношение не имеет, тк это часть подхода. Точно также во всех современных комплексах реализован шагово-итерационный решатель. К проблеме локализации это не имеет никакого отношения
Тоже самое вы прочтете учебнике/монографии по нелинейному моделированию бетона с помощью МКЭ, если терпения хватит больше чем на 15 минут )

Выбор типа жесткостных характеристик может повлиять только для моделей нелинейной теории упругости. В моделях теории пластического течения все вычисления в точке интегрирования происходят на упругой матрице жесткости.

2. Почему голословно? Я выполнил моделирование РЕАЛЬНЫХ конструкций с использование разных моделей материала. Выполнял моделирование с помощью разных моделей, использующие разные предельные поверхности. Тип разрушения, картина трещинообразование, деформации отличаются. На балках можно спокойно получить разрушение от изгиба вместо разрушения от сдвига. Если бы все было так просто, можно было бы моделировать все с помощью Кулона-Мора и получать идентичный результат)

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud 1. В модели материала используется не модуль деформирования а матрица жесткости материала.

Модуль деформирования (или модули деформирования в случае учета анизотропии бетона при трещинообразовании) сидят внутри матрицы жесткости (используются при ее формировании). Я думал, что Вы знаете.

Сообщение от AlexBud Вне зависимости от типа применяемой матрицы (упругая, консистентная, континуальная) в расчете будут могут быть проблемы со сходимостью. Они не связаны с выбором матрицы и шагом нагружения и могут возникать из-за огромного количества причин, скрытых от пользователя.

От пользователя могут быть скрыты, но не от разработчика. Все проблемы нашей научной школы - никто не умеет программировать, что-то там заносят в программу, а потому ломают голову, почему не работает.

Сообщение от AlexBud Например, описание предельной поверхности или поверхности пластического потенциала. Предыстория нагружения учитывается во всех современных моделях, даже самых простых; к сходимости задачи это отношение не имеет, тк это часть подхода.

Здрасте пожалуйста. В классической деформационной модели предыстория загружения не учитывается.

Сообщение от AlexBud Точно также во всех современных комплексах реализован шагово-итерационный решатель. К проблеме локализации это не имеет никакого отношения

К проблеме сходимости решения качество шагово-итарционного решателя имеет прямое отношение, так как имеется куча варинтов его реализации.

Сообщение от AlexBud Тоже самое вы прочтете учебнике/монографии по нелинейному моделированию бетона с помощью МКЭ, если терпения хватит больше чем на 15 минут )

Учебники я перестал читать двадцать лет назад. Если Вы скажете, что нового я для себя смогу найти в предлагаемой монографии - попробую это поискать.

Сообщение от AlexBud Выбор типа жесткостных характеристик может повлиять только для моделей нелинейной теории упругости. В моделях теории пластического течения все вычисления в точке интегрирования происходят на упругой матрице жесткости.

Нелинейная задача есть сумма решений линейных задач, в каждой точке которой матрица линейна. Это вроде бы все знают.

Сообщение от AlexBud 2. Почему голословно? Я выполнил моделирование РЕАЛЬНЫХ конструкций с использование разных моделей материала. Выполнял моделирование с помощью разных моделей, использующие разные предельные поверхности. Тип разрушения, картина трещинообразование, деформации отличаются. На балках можно спокойно получить разрушение от изгиба вместо разрушения от сдвига. Если бы все было так просто, можно было бы моделировать все с помощью Кулона-Мора и получать идентичный результат)

Я не говорю про Кулона-Мора. Но поверхность Гения-Киссюка вполне адекватно описывает задачу и параметров там не так много, как у Вас. Для тяжелого бетона поверхность Гениева-Киссюка очень просто строится через Rb и Rbt.

[watchamacallit]

Сообщение от nickname2019 Я думал, что Вы знаете.

По постам складывается ощущение, что Вы не особо разобрались, но желание поумничать оказалось непреодолимо.

[AlexBud]

Сообщение от nickname2019 Модуль деформирования (или модули деформирования в случае учета анизотропии бетона при трещинообразовании) сидят внутри матрицы жесткости (используются при ее формировании). Я думал, что Вы знаете. От пользователя могут быть скрыты, но не от разработчика. Все проблемы нашей научной школы - никто не умеет программировать, что-то там заносят в программу, а потому ломают голову, почему не работает. Здрасте пожалуйста. В классической деформационной модели предыстория загружения не учитывается. К проблеме сходимости решения качество шагово-итарционного решателя имеет прямое отношение, так как имеется куча варинтов его реализации. Учебники я перестал читать двадцать лет назад. Если Вы скажете, что нового я для себя смогу найти в предлагаемой монографии - попробую это поискать. Нелинейная задача есть сумма решений линейных задач, в каждой точке которой матрица линейна. Это вроде бы все знают. Я не говорю про Кулона-Мора. Но поверхность Гения-Киссюка вполне адекватно описывает задачу и параметров там не так много, как у Вас. Для тяжелого бетона поверхность Гениева-Киссюка очень просто строится через Rb и Rbt.

1. Речь естественно не об этом модели механики твердого деформируемого тела в своей основе используют соответствующие разделы этой самой механики: теорию малых упругопластических деформаций, теорию пластического течения, теорию ползучести, механики разрушения и тд. Разные теории используют разные определяющие соотношения для установки связей между тензорами напряжений и деформаций. Матрица жесткости в модели материала используется: 1. для внутренних вычислений на уровне точки интегрирования 2. для алгоритма Ньютона-Рафсона и построения глобальной матрицы жесткости системы. Соответственно, существуют несколько процедур сходимости: внутреннее равновесие и равновесие на уровне модели материала. Судя по вашим ответам, вы имеете ввиду проблемы со сходимостью для точки интегрирования, в то время как проблема локализации относится к глобальному решению. Данная проблема не имеет отношения к выбору матрицы жесткости и решается только с помощью введения специальных «лимитов локализации», присутствующих в энергетическом и нелокальных подходах к разупрочнению. Проблема очень хорошо и подробно описана в книге Зденека Бажанта "Fracture and Size Effect in Concrete and Other Quasibrittle Materials". Рекомендую прочитать полностью)

2. Поверхность Гения-Киссюка завышает реальную прочность бетона в области сжатие-растяжение примерно на 20%. На это, например, указывает Корсун и Карпенко в статье «современные критерии прочности для бетонов при обьемных напряженных состояниях»: https://construction.elpub.ru/jour/article/view/402/378.

Цитата: "Функция меридиональной кривой представлена уравнением параболы, что, в отличие
от критериев прочности Е.С. Лейтеса [15] и А.В. Яшина [18], приводит к значительному
завышению расчетной прочности в областях σ3 = σ2, σ1 ≤ 0 и σ3 = -σ2, σ1 =0. Девиаторные
сечения, по аналогии с критериями [15] и [18], также являются аффинно подобными, что не в
полной мере соответствует экспериментальным данным."

Использование поверхности Гениева может привести к ненадежному, опасному результату (уверен, что для вас это очевидно также, как и все остальное ). Проблемы с недостаточной точностью (уже в других областях) также наблюдаются в поверхностях Лейтеса, Гениева-Аликовой, Яшина.

Всего, для построения моей поверхности необходимо 5 параметров, 3 из которых могут быть найдены на основании формул из статьи. Таким образом, для построения поверхности нужно знать два параметра: пределы прочности на одноосное сжатие и растяжение. Для использования модели в целом достаточно знать данные пределы прочности, коэффициент Пуассона и начальный модуль упругости. Остальные параметры легко вычисляются. В последней версии модели они являются «внутренними» и вычисляются автоматически если пользователь не вводит их напрямую.

Кстати, если вы являетесь студентом 4-5 курсов, можете попасть ко мне на курс (нужно будет написать мне). Курс проходит в онлайн формате и посвящен вопросам теории пластического и механики разрушения бетона и железобетона (актуален и для геотехнических задач). Начинается в сентябре. Думаю что курс мог бы упорядочить и прояснить для вас многие вопросы

[mainevent100]

Сообщение от AlexBud завышает реальную прочность бетона в области сжатие-растяжение примерно на 20%

По постам складывается ощущение, что Вы далеки от реального проектирования.

Сообщение от AlexBud можете попасть ко мне на курс

а, ну понятно

[AlexBud]

Сообщение от mainevent100 По постам складывается ощущение, что Вы далеки от реального проектирования. а, ну понятно

Странно, ведь проектирование тут никак не затрагивалось
Я инженер-строитель ПГС, занимаюсь проектированием и расчетами. Статьи и преподавательская деятельность - хобби, которым я занимаюсь на безвозмездной основе Вижу что вопросы по теме у вас окончательно закончились

Насчет курса - подумайте, он бесплатный. Одна из целей - как раз научить проектированию и пониманию работы бетона как материала.

Сообщение от watchamacallit По постам складывается ощущение, что Вы не особо разобрались, но желание поумничать оказалось непреодолимо.

Судя по ответу с моделью Гениева - это толстый троллинг)

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud 2. Поверхность Гения-Киссюка завышает реальную прочность бетона в области сжатие-растяжение примерно на 20%. На это, например, указывает Корсун и Карпенко в статье «современные критерии прочности для бетонов при обьемных напряженных состояниях»:

Эта погрешность в зоне, где почти совсем ноль сравнивается с тем, где тоже почти ноль но на 20% больше. Для практики значения не имеет.

Сообщение от AlexBud Использование поверхности Гениева может привести к ненадежному, опасному результату (уверен, что для вас это очевидно также, как и все остальное ). Проблемы с недостаточной точностью (уже в других областях) также наблюдаются в поверхностях Лейтеса, Гениева-Аликовой, Яшина.

Нет. Не приведет. Достаточно взять коэффициент запаса.

Сообщение от AlexBud Всего, для построения моей поверхности необходимо 5 параметров, 3 из которых могут быть найдены на основании формул из статьи. Таким образом, для построения поверхности нужно знать два параметра: пределы прочности на одноосное сжатие и растяжение. Для использования модели в целом достаточно знать данные пределы прочности, коэффициент Пуассона и начальный модуль упругости. Остальные параметры легко вычисляются. В последней версии модели они являются «внутренними» и вычисляются автоматически если пользователь не вводит их напрямую.

Похвально.

Сообщение от AlexBud Кстати, если вы являетесь студентом 4-5 курсов, можете попасть ко мне на курс (нужно будет написать мне). Курс проходит в онлайн формате и посвящен вопросам теории пластического и механики разрушения бетона и железобетона (актуален и для геотехнических задач). Начинается в сентябре. Думаю что курс мог бы упорядочить и прояснить для вас многие вопросы

Вы ведете разговор, исходя из предположения, что оппонент (в данном случае я) хуже разбирается в теме, чем Вы, хотя Вы могли бы предположить, что вопрос может быть глубже, чем на первый взгляд.

Когда я говорил, что "ухудшение сходимости связано не с этим, а с неверным алгоритмом учета нелинейности (особенности шагово-итерационного алгоритма)" - этот вывод я сделал на основании примерно 20 лет размышлений о том, почему в студенческие годы у меня была плохая сходимость при расчете монолитного железобетона по теории Карпенко. 5 лет исследований + 20 лет размышлений привели меня к выводу, что если у Вас плохая сходимость теории при сгущении стеки - просто такую теорию нужно выкинуть, а не подгонять, изобретая костыли.

Ответ лежит в построении итерационного алгоритма, который должен учитывать историю загружения каждого элемента с учетом ориентации площадок его трещин. Т.е. алгоритм заранее должен предполагать каким образом будет образовываться механизм обрушения и решение вести к нему. (имеется ввиду, что для каждого элемента внутри расчетного алгоритма нужно хранить всю историю его деформирования, а не только текущее положение на шаге нагружения).

Я не публикую статьи, поэтому подумал, что будет неплохо оставить эту мысль здесь, чтобы не пропала. На публикацию научных статей у меня времени нет, а так может кому пригодится.

Т.е. теория деформирования должна включать не только поверхность прочности, но и алгоритм, который обеспечивает выход элементов на поверхность прочности, перемещение элементов по этой поверхности прочности и "падение" части элементов внутрь этой поверхности при нагружении конструкции (часть элементов может разгружаться при трещинообразовании).
Причем проделывать указанное нужно даже при использовании деформационной теории (которая описывает простые варинты загружения), иначе сходимости не будет.
Вангую, что у SCADа проблемы со сходимостью физически нелинейных задач по этой причине.

Просто взять существующий итерационный алгоритм - это обеспечить проблемы со сходимостью.

Возможно, что эта мысль где-то высказывалась, но мне проверять нет желания.

Подытожим: если у Вас сгущение сетки приводит к плохой сходимости - просто Вы построили плохую теорию (это относится ко всем, включая Карпенко). Вряд Вы ли это найдете в монографиях, так как я монографий не пишу.

[AlexBud]

Сообщение от nickname2019 Эта погрешность в зоне, где почти совсем ноль сравнивается с тем, где тоже почти ноль но на 20% больше. Для практики значения не имеет. Нет. Не приведет. Достаточно взять коэффициент запаса. Похвально. Вы ведете разговор, исходя из предположения, что оппонент (в данном случае я) хуже разбирается в теме, чем Вы, хотя Вы могли бы предположить, что вопрос может быть глубже, чем на первый взгляд. Когда я говорил, что "ухудшение сходимости связано не с этим, а с неверным алгоритмом учета нелинейности (особенности шагово-итерационного алгоритма)" - этот вывод я сделал на основании примерно 20 лет размышлений о том, почему в студенческие годы у меня была плохая сходимость при расчете монолитного железобетона по теории Карпенко. 5 лет исследований + 20 лет размышлений привели меня к выводу, что если у Вас плохая сходимость теории при сгущении стеки - просто такую теорию нужно выкинуть, а не подгонять, изобретая костыли. Ответ лежит в построении итерационного алгоритма, который должен учитывать историю загружения каждого элемента с учетом ориентации площадок его трещин. Т.е. алгоритм заранее должен предполагать каким образом будет образовываться механизм обрушения и решение вести к нему. (имеется ввиду, что для каждого элемента внутри расчетного алгоритма нужно хранить всю историю его деформирования, а не только текущее положение на шаге нагружения). Я не публикую статьи, поэтому подумал, что будет неплохо оставить эту мысль здесь, чтобы не пропала. На публикацию научных статей у меня времени нет, а так может кому пригодится. Т.е. теория деформирования должна включать не только поверхность прочности, но и алгоритм, который обеспечивает выход элементов на поверхность прочности, перемещение элементов по этой поверхности прочности и "падение" части элементов внутрь этой поверхности при нагружении конструкции (часть элементов может разгружаться при трещинообразовании). Причем проделывать указанное нужно даже при использовании деформационной теории (которая описывает простые варинты загружения), иначе сходимости не будет. Вангую, что у SCADа проблемы со сходимостью физически нелинейных задач по этой причине. Просто взять существующий итерационный алгоритм - это обеспечить проблемы со сходимостью. Возможно, что эта мысль где-то высказывалась, но мне проверять нет желания. Подытожим: если у Вас сгущение сетки приводит к плохой сходимости - просто Вы построили плохую теорию (это относится ко всем, включая Карпенко). Вряд Вы ли это найдете в монографиях, так как я монографий не пишу.

1. Это область с напряженным состоянием сжатие-растяжение. Для сжатия реальная прочность также существенно завышается.
На сайте выберете поверхность Гениева в разделе "concrete", наложите результаты испытаний и убедитесь на практике о каких величинах идет речь: https://k-arma.su/matlab.html. Карпенко не даст соврать

2. Прочитайте еще раз внимательно то, что я написал. Итерационно-шаговый алгоритм с запоминанием ориентации существует более 40 лет и реализован в 95% современных моделей (втч и в модели, описанной выше). Те это основа, используемая десятки лет в сотнях моделей, используемых в ANSYS, ABAQUS, Midas, Plaxis, Логос, OOFEM и других кэ комплексах. БУКВАЛЬНО пишу что понимаю о какой проблеме сходимости Вы пишете, НО это лишь малая часть причин, вызывающих проблемы со сходимостью и никак не относится к локализации. Все эти и другие проблемы я прочувствовал на практике реализовав ряд своих и чужих моделей (втч реализовал модель Fixed Crack Model из OOFEM запоминающую трещины и учитывающую историю нагружения которая полностью соответствует Вашему описанию ) и решив десятки валидационных и верификационных задач. Поверьте, модели Гениева, Карпенко и других отечественных авторов я тоже вниманием не обошел. Уверяю Вас - проблема локализации во всех этих моделях точно также присутствует

3. Почему же теория плохая если в ней есть решение проблемы? Теория должна эволюционировать и дорабатываться, что успешно продемонстрировано выше в рамках конкретного примера. В то же самое время вы описываете устаревшую на десятки лет идею как панацею (не имея опыта реализации и проверки).

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud 3. Почему же теория плохая если в ней есть решение проблемы? Теория должна эволюционировать и дорабатываться, что успешно продемонстрировано выше в рамках конкретного примера. В то же самое время вы описываете устаревшую на десятки лет идею как панацею (не имея опыта реализации и проверки).

Я говорю, что если теория работает на крупной сетке, а на мелкой не работает - это плохая теория.
Вы понимаете теорию как набор физических зависимостей, я понимаю теорию как набор алгоритмов с открытым исходным кодом (чтобы можно было проверить).
Высшим пилотажем в нашей науке сейчас считается умение загрузить данные в ансис и думать почемы вышло так, а не иначе. Исходный код ансис закрыт, и анализ причин отсутствия сходимости невозможен.
В этом смысле наша научная школа, не имея собственного решателя подобно ансис, находится в глубочайшем кризисе.
Вряд ли мы поймем друг друга.
Мои наблюдения основаны на опыте создания самого кода расчетной программы для решения подобных задач.
Мне было интересно почитать статью. Успехов в дальнейшей работе.

P.S. Напоследок, поясню подробнее про обеспечение сходимости

1. Представим ж.б. балку на двух опорах на двух опорах, замоделированную пластинами, загруженную сосредоточенной силой в центре пролета (распределенной по некоторой площадке опирания)
2. Будем увеличивать нагрузку на балку с целью довести балку до разрушения
3. Если мы сразу приложим к балке напримиер 1 тонну и выполним упругий расчет с использованием начального модуля деформирования, то в нижней зоне балке (или в опорной) сразу несколько элементов выйдут на поверхность прочности, что не будет соответствовать реальной картине и приведет к необходимости длительных уточняющих итераций (которые не факт, что приведут к решению).
4. Поэтому к балке нужно приложить не одну тонну, а ровно столько, чтобы на поверхность прочности вышел только один, наиболее загруженный элемент. Этот элемент и будет началом будущей трещины.
5. На следующем этапе мы должны приложить такую нагрузку, чтобы на поверхность прочности вышел другой один элемент - это будет продолжение трещины.
6. Повторяем шаговое увеличение нагрузки согласно п.5, пока конструкция не превратиться в механизм - это будет означать достижение предельной нагрузки.

Очевидно, чем чаще выбран шаг сетки - тем больше итераций потребуется, чтобы построить механизм обрушения (сколько крякнутых элементов - столько нужно и шагов; больше элементов - больше шагов).
Естественно, что при расчете следует учитывать нелинейность бетона и очень желательно запоминать ориентацию трещин.
P.S.S.
Если именно такой алгоритм с корректировкой шага приложения нагрузки под каждый выключаемый КЭ был описан сорок лет назад - буду признателен, если кто пришлет ссылку на описание этого алгоритма.

[Бахил]

Сообщение от nickname2019 В этом смысле наша научная школа, не имея собственного решателя подобно ансис, находится в глубочайшем кризисе.

А что мешает создать "собственный решатель"? Или решить Ax = B для вас архисложная задача?
Offtop: Да и "находится в глубочайшем кризисе" совсем по другой причине.

[nickname2019]

Сообщение от Бахил А что мешает создать "собственный решатель"? Или решить Ax = B для вас архисложная задача?

Offtop: Чтобы создать нормальный решатель, нужно создать управляющий скрипт. В данный момент я тестирую управляющий скрипт и отладчик.

[AlexBud]

Сообщение от nickname2019 Я говорю, что если теория работает на крупной сетке, а на мелкой не работает - это плохая теория. Вы понимаете теорию как набор физических зависимостей, я понимаю теорию как набор алгоритмов с открытым исходным кодом (чтобы можно было проверить). Высшим пилотажем в нашей науке сейчас считается умение загрузить данные в ансис и думать почемы вышло так, а не иначе. Исходный код ансис закрыт, и анализ причин отсутствия сходимости невозможен. В этом смысле наша научная школа, не имея собственного решателя подобно ансис, находится в глубочайшем кризисе. Вряд ли мы поймем друг друга. Мои наблюдения основаны на опыте создания самого кода расчетной программы для решения подобных задач. Мне было интересно почитать статью. Успехов в дальнейшей работе. P.S. Напоследок, поясню подробнее про обеспечение сходимости 1. Представим ж.б. балку на двух опорах на двух опорах, замоделированную пластинами, загруженную сосредоточенной силой в центре пролета (распределенной по некоторой площадке опирания) 2. Будем увеличивать нагрузку на балку с целью довести балку до разрушения 3. Если мы сразу приложим к балке напримиер 1 тонну и выполним упругий расчет с использованием начального модуля деформирования, то в нижней зоне балке (или в опорной) сразу несколько элементов выйдут на поверхность прочности, что не будет соответствовать реальной картине и приведет к необходимости длительных уточняющих итераций (которые не факт, что приведут к решению). 4. Поэтому к балке нужно приложить не одну тонну, а ровно столько, чтобы на поверхность прочности вышел только один, наиболее загруженный элемент. Этот элемент и будет началом будущей трещины. 5. На следующем этапе мы должны приложить такую нагрузку, чтобы на поверхность прочности вышел другой один элемент - это будет продолжение трещины. 6. Повторяем шаговое увеличение нагрузки согласно п.5, пока конструкция не превратиться в механизм - это будет означать достижение предельной нагрузки. Очевидно, чем чаще выбран шаг сетки - тем больше итераций потребуется, чтобы построить механизм обрушения (сколько крякнутых элементов - столько нужно и шагов; больше элементов - больше шагов). Естественно, что при расчете следует учитывать нелинейность бетона и очень желательно запоминать ориентацию трещин. P.S.S. Если именно такой алгоритм с корректировкой шага приложения нагрузки под каждый выключаемый КЭ был описан сорок лет назад - буду признателен, если кто пришлет ссылку на описание этого алгоритма.

Для меня - это (вы не поверите) и алгоритмы и КОД. Модель материала - это не пара формул а тысячи строчек кода, реализованных в программе. 20% времени это работа с теорией - 80% - работа с кодом. Далее - ООФЕМ это бесплатная конечно элементная программа с полностью открытым кодом на С++(код моделей, элементов, решателя и тд). Вы можете скачать ее и исправлять любым способом, выводить любые значения. Можно выводить и анализировать абсолютно любые значения. Там, на практике, все эти проблемы легко наблюдаются Убедитесь самостоятельно - https://github.com/oofem/oofem . Более того, у меня есть собственный решатель на C#.

Я прекрасно Вас понимаю, о чем пишу в каждом сообщении)

Отечественный решатель - Логос.

Вы буквально не привели ни одного аргумента, подтверждающего Вашу теорию. В инженерном деле нельзя полагаться на домыслы; обязательно нужно многократное практическое подтверждение. Практика - критерий истины.

Если есть вопросы/возражения/комментарии - предлагаю перевести дискуссию в личные сообщения или создать новую тему, если необходимо публичное обсуждение. Данное обсуждение - оффтоп, так как тема посвящена углу дилатации бетона.

Вот Вам не просто алгоритм а КЭ код модели с запоминанием трещин: https://www.oofem.org/resources/doc/...8C_source.html
Таких моделей десятки (несколько в тч представлены и в OOFEM).

По поводу балки - вы описываете буквально то, что реализовано практически во всех КЭ комплексах и моделях. Можно настраивать шаг, подшаги, время, вводить дополнительные алгоритмы, проверяющие сходимость и количество элементов. Локализация тут не причем. Убедитесь в этом лично на примере OOFEM.

Также будет интересно посмотреть на моделирование подобным методом агрегатного блока ГАЭС, где число элементов превышает несколько сотен тысяч. Ну или задача попадания самолета в реактор атомной станции (расчетный случай, описанный в нормах).

[nickname2019]

Сообщение от AlexBud Для меня - это (вы не поверите) и алгоритмы и КОД. Модель материала - это не пара формул а тысячи строчек кода, реализованных в программе. 20% времени это работа с теорией - 80% - работа с кодом. Далее - ООФЕМ это бесплатная конечно элементная программа с полностью открытым кодом на С++(код моделей, элементов, решателя и тд). Вы можете скачать ее и исправлять любым способом, выводить любые значения. Можно выводить и анализировать абсолютно любые значения. Там, на практике, все эти проблемы легко наблюдаются Убедитесь самостоятельно - https://github.com/oofem/oofem .

Offtop: Спасибо, ООФЕМ - хорошая ссылка. Я про него не знал. Я сказал всё, что хотел сказать. Удачи.