[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

[eilukha]

Аха, нашёл.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Всегда смущала хаотичность разбиения на КЭ даже правильных регулярных областей. Это как-то регулируется? Или это не влияет на результат, поэтому не обращать внимание?

----- добавлено через ~47 мин. -----
При задании всяких названий на кириллице могут возникнуть проблемы? Сделал сейчас пример из книжки, назвал всё по-русски - проблем нет.

----- добавлено через ~1 ч. -----
Строю двутавр из трёх листов:

1. Построил три отрезка, образующие сечение: полки и стенка.
2. Выдавил, получил три пластины образующие двутавр.
3. Разбил на КЭ, но сетка не согласованная получилась - нет общих узлов полки и стенки.

В чём ошибка? Не надо ли три отрезка/пластины во что-то объединить предварительно?

[Mishan_Aviator]

Сообщение от eilukha Всегда смущала хаотичность разбиения на КЭ даже правильных регулярных областей. Это как-то регулируется? Или это не влияет на результат, поэтому не обращать внимание

Откуда Вы импортируете геометрию? Например, с Компасом практически всегда проблемы - у него какая-то проблема с движком Parasolid. Я обычно создаю геометрию в юниграфиксе - продукт от авторов Фемапа и проблем там вроде не возникает. Простая изопараметрическая геометрия обычно нормально (предсказуемо) разбивается и на тетры и на гексы. Если конечные элементы слишком неправильной формы (например, вытянуты в каком-л направлении, имеют слишком острые или слишком тупые углы, сильно искажены (отклонены от плоскости) грани гексов), то результат в них, скорее, всего будет просчитан с существенной погрешностью.

Сообщение от eilukha При задании всяких названий на кириллице могут возникнуть проблемы? Сделал сейчас пример из книжки, назвал всё по-русски - проблем нет.

Обычно не возникает проблем с кириллицей, как и с заменой разделительной десятичной точки на запятую. Видел проблемы однажды на windows, являющейся переделкой наших местных мастеров в ВУЗе. Но там у половины программ возникают проблемы разного уровня, так что если у вас оригинальный образ ОС, не должно быть проблем.

Сообщение от eilukha Строю двутавр из трёх листов:

Вам нужно по идее каждую полку сделать не одной линией, а состоящей из двух: слева от стенки и справа от стенки (на верхнем и нижнем поясе)

[eilukha]

Сообщение от Mishan_Aviator Откуда Вы импортируете геометрию?

- пока неоткуда, самой программе строю.

Сообщение от Mishan_Aviator а состоящей из двух

- т. е. в выдавливаемой заготовке уже должен быть общий узел?

[Cfytrr]

Сообщение от eilukha Разбил на КЭ, но сетка не согласованная получилась - нет общих узлов полки и стенки. В чём ошибка?

#2497

[eilukha]

Спасибо!
Неактивно Geometry-Surface-NonManifold Add почему-то:

[Zik]

Добрый день уважаемые кудесники Femap Nastran.
Решаю следующую задачу: расчет гофр листа (профлист) на продольный изгиб (см. расч. сх.)
Этап 1. Выполняю расчет в упруго линейной постановке в режиме Buckling=> Программа все считает, получаю коэф. запаса устойчивости (см. вложение).
Этап 2. Рассчитываю с учетом геометрической и физической нелинейности в режиме Nonlinear Static. Уже на начальных этапах (Time 0.00025) расчет останавливается и получаю фатальную ошибку 4551(NCONVG). Т.е. пишет, что решение не найдено из-за невыполнения условий сходимости.
Никак не могу разобраться в чем проблема. Почему программа не выполняет нелинейный расчет?
Файл расчета прилагаю.

[Cfytrr]

Сообщение от eilukha Неактивно Geometry-Surface-NonManifold Add почему-то

Наверное, у Вас стоит построение геометрии в режиме Standart измените на Parasolid и постройте поверхности заново, должно заработать

Сообщение от Zik Почему программа не выполняет нелинейный расчет?

Видимо из-за слишком мелкого шага (почему, незнаю) Измените настройки нелинейного расчета и все сосчитается:

[SugarShot1]

Приветствую, коллеги.
Имеются два вопроса по Femap совершенно несвязанные друг с другом.
1. Как я недавно узнал, напряжение обозначаемые как Beam End A Max Comb Stress не являются эквивалентными. И есть некоторая техника расчета последних. Не могли бы вы мне подсказать ее(указать где посмотреть ответ).
2.Ниже небольшой отчет - расчет алюминиевого профиля совместно со стальными закладными. Не могли бы вы высказать свое мнение по этой работе?
Анализ решений.pdf
fem_plate_neu_10.2_NO_RES.rar
fem_solid_neu_10.2_NO_RES.rar
И ссылки на файлы с результатами:
С plate-элементами http://dropmefiles.com/byfqv
С solid-элементами http://dropmefiles.com/okwV4

[Zik]

Сообщение от Cfytrr Видимо из-за слишком мелкого шага (почему, незнаю) Измените настройки нелинейного расчета и все сосчитается:

Огромное Вам спасибо! Я две недели мучался не мог посчитать. все увеличивал шаг загружения и кол-во итераций, даже пробовал параметры сходимости менять.... все бестолку... А тут оказалось так все просто. Всегда так - самое сложное найти глупую ошибку

[Mishan_Aviator]

Zik, тщательно проверяйте результаты. Увеличение прирщения по нагрузке на шаг ни к чему хорошему в высоконелинейных процессах не ведет. В первую очередь сотрудники корпорации MSC (разработчик настрана; регулярно бываю на их семинарах) рекомендуют для процессов с "прощелкиванием", куда относится потеря устойчивости включать метод длины дуги (Arc-Length Method), во-вторых следует подключать полный алгоритм Ньютона-Рафсона и адаптивный шаг. Так же надо посмотреть рекомендуемый документацией метод обновления матрицы жесткости и включить его. Заметьте, у Cfytrr, (не в обиду) расчет тоже развалился - не дошел до конца, что видно по графику нагрузки слева. Расчет высоконелинейного процесса - это целое искусство, а не навык. Кроме того раз в фемапе несколько нелинейных решателей (например, 10 тип решения и 22), пробуйте разными и сравнивайте результаты

----- добавлено через ~16 мин. -----
SugarShot1,

Сообщение от SugarShot1 1. Как я недавно узнал, напряжение обозначаемые как Beam End A Max Comb Stress не являются эквивалентными. И есть некоторая техника расчета последних. Не могли бы вы мне подсказать ее(указать где посмотреть ответ).

Beam End A Max Comb Stress - это нормальные напряжения от действия продольной силы и изгибающего момента, имеющие максимальные значения, большие нуля. Проверьте их на валу под действием только крутящего момента - вы увидите, что эти напряжения равны 0. Поскольку при кручении только касательные напряжения (в поперечном сечении, конечно).

Если вас интересуют эквивалентные по Фон-Мизесу (4 гипотеза прочности), то вам нужно зайти во View-Advanced Post - Beam Cross Section. Далее в правом верхнем углу выбираете 0..Von Mises Stress, и выбрать элемент(ы) в которых вам нужно это отобразить

[master_luc]

to SugarShot1.
Прежде чем принимать на веру результаты вашей модели, я бы вам посоветовал сделать точно такой же эксперимент с симметричным компактным сечением - и вы уидите что и там будут расхождения.
Что бы принимать вашу методику за основу - следует провести эксперимент и подтвердить, что ваша модель моделирует реальную ситуацию.
Не забывайте и об эффекте shear-locking для solid элементов, что может приводить (и приводит) к искажению перемещений.

[Mishan_Aviator]

master_luc, эффект Shear Locking возникает при исользовании классических элементов. И избавляются от него при помощи элементов с несвязанными с узлами функциями формы. При настройке свойств КЭ Solid вы выбираете параметр Integration Network, который по умолчанию равен 0. Этот 0 и есть элементы с несвязанными ФФ. Т.е. жесткость элемента снижена по сравнению с классической, что позволяет располагать по толщине изгибаемой детали всего один КЭ. Это можно проверить, сравнив результаты расчета пластины (с одним элементом по толщине) с параметром Int Network, равным 0, 1, 2 ,3 с теорией

[Cfytrr]

Сообщение от Mishan_Aviator расчет тоже развалился - не дошел до конца

А он должен до конца дойти? Зачем, увидеть красиво складывающуюся гармошку? Какая в этом польза? Найдено предельное равновесное состояние, пластика во весь сжатый пояс, дальнейшие прощелкивания и складывания вряд ли приведут к следующему равновесному состоянию. Хотя, модель выложена, установите параметры расчета какие Вы считаете правильными, заодно увидим насколько сильно будут отличаться результаты.

[master_luc]

to Mishan_Aviator
Насколько мне помниться, shear-locking это использование несогласованных функций форм и к перемещениям узлов в общем смылсе не относиться.
То что вы указали - это интегрирование по объему элемента - один из "костылей" по решению проблем shear-locking - использование редуцированного интегрирование Гауса - что Вы и делаете выбирая 0 или чего-там еще.

[Mishan_Aviator]

Cfytrr, работа конструкции после потери устойчивости еще не означает полную гармошку. Многие авиационные конструкции работают после потери устойчивости - и равновесное состояние изменяет только часть элементов конструкции. Для всей конструкции такая потеря является местной

----- добавлено через ~7 мин. -----
master_luc, Shear Locking (запирание по сдвигу) - это эффект завышенной жесткости при работе элемента на изгиб, а не использование специфических ФФ. К перемещениям узлов относится напрямую, т.к. ввиду этой самой завышенной жесткости расчетные перемещения узлов снижаются по сравнению с тем, что должны были получиться. Прием несвязанных ФФ используется для элементов 1 порядка. Редуцированное интегрирование - тоже как вариант снижения жесткости, однако регулируется этот параметр по кнопке Formulation при указании типа используемых элементов. При уменьшении точек интегрирования к тому же появляется другой эффект - Hourglassing - песочные часы

[master_luc]

mishan_aviator,
ФФ - это инструмент интерполирующий неизвестные по объему КЭ от перемещения узлов элемента (что-то изменилось во МКЭ?)
При несвязанных ФФ с теорией упругости, т.е. одинаковой интерполяции (несвязанной физическим смыслом) всех компонент НДС- возникает завышение жесткости - как следствие некорректное определение перемещений КЭ.

П.С. Если под КЭ с несвязанными ФФ вы имели ввиду элементы с incompatible modes of shape functions ... то высказывание:
"параметр Integration Network, который по умолчанию равен 0. Этот 0 и есть элементы с несвязанными ФФ" -не совсем корректно, см. вложение

[Zik]

Сообщение от Mishan_Aviator Zik, тщательно проверяйте результаты. Увеличение прирщения по нагрузке на шаг ни к чему хорошему в высоконелинейных процессах не ведет. В первую очередь сотрудники корпорации MSC (разработчик настрана; регулярно бываю на их семинарах) рекомендуют для процессов с "прощелкиванием", куда относится потеря устойчивости включать метод длины дуги (Arc-Length Method), во-вторых следует подключать полный алгоритм Ньютона-Рафсона и адаптивный шаг. Так же надо посмотреть рекомендуемый документацией метод обновления матрицы жесткости и включить его. Заметьте, у Cfytrr, (не в обиду) расчет тоже развалился - не дошел до конца, что видно по графику нагрузки слева. Расчет высоконелинейного процесса - это целое искусство, а не навык. Кроме того раз в фемапе несколько нелинейных решателей (например, 10 тип решения и 22), пробуйте разными и сравнивайте результаты

Благодарю за совет! Он мне очень полезен, т.к. я только осваиваю программу.

Сообщение от Mishan_Aviator Cfytrr, работа конструкции после потери устойчивости еще не означает полную гармошку. Многие авиационные конструкции работают после потери устойчивости - и равновесное состояние изменяет только часть элементов конструкции. Для всей конструкции такая потеря является местной

Как раз то что меня интересует - закритическая работа тонкостенных строительных конструкций.

Сообщение от Cfytrr Хотя, модель выложена, установите параметры расчета какие Вы считаете правильными, заодно увидим насколько сильно будут отличаться результаты.

Mishan_Aviator, если Вам интересно посчитать с другими параметрами нелинейного анализа, предлагаю другую модель, "более правильную"расчет на центральное сжатие.
По моим расчетам получилось следующее:
- линейный расчет в режиме Buckling: Fкр=0,639х11000=7030кг (67% от Ry*A)
- нелинейный расчет в режиме NL static: Fпр=0,659х11000=7250кг (70% от Ry*A)
Файл расчета не помещается (ограничение 10Мб), выкладываю в виде ссылки
https://cloud.mail.ru/public/a728e5e...%9D75%20NL.rar

[eilukha]

Сообщение от Zik - линейный расчет в режиме Buckling: Fкр=0,639х11000=7030кг (67% от Ry*A) - нелинейный расчет в режиме NL static: Fпр=0,659х11000=7250кг (70% от Ry*A)

- а это нормально, что в нелинейной постановке больше несёт?

[Cfytrr]

Сообщение от eilukha а это нормально, что в нелинейной постановке больше несёт?

Угу, и такое бывает. Не знаю как сделал Zik, но если для нелинейного расчета не задавать начальных несовершенств (погибь, возмущающая сила) то он может вообще не вызвать потерю устойчивости (центрально сжатые балочные элементы,например, точно не захотят терять устойчивость). Поэтому, можно поступить следующим образом, найти первую форму потери устойчивости из Buckling анализа, определится по нормам о допустимой величине начальной погиби конструкции, задать эту погибь нужной величины на недеформированную сетку(Custom Tools-Postprocessing-Nodes Move By Deform with Options), а вот потом запускать нелинейный анализ

[Cfytrr]

Сообщение от Mishan_Aviator ...конструкции работают после потери устойчивости - и равновесное состояние изменяет только часть элементов конструкции...

Ну да, "хлопуны" можно пережить только когда они происходят в пределах упругой работы материала, получим систему с перескоком. А вот когда материал уже потек то надеяться, что система вдруг найдет равновесное состояние, имхо, не стоит. Вчера любопытсва ради погонял модель из #2507 с разными настройками, первым делом решил посмотреть как влияет изменение шага нагружения:

Как и ожидалось никак не влияет, при остальных дефолтных настройках получаем практически идентичные результаты расчета. При маленьком шаге, кстати, последний шаг иногда выдает странное значение...
Потом решил изменить методы расчета:

Получилось, что дефолтные настройки дают самую логичную картину решения.
Если у кого то есть другие методы и приемы, прошу указать на них с конкретным примером применения