[DmitryZ]

Хотелось бы узнать какие программы конечно-элементного моделирования и с использованием каких типов конечных элементов позволяют наиболее эффективно описать статическую работу тонкостенных профилей при использовании 3D модели (не стержневыми элементами).
Дабы не утруждать участников, скажу что я в курсе что при расчете ЛСТК, необходим учет возможной потери местной устойчивости, устойчивости формы поперечного сечения и соответственно программный комплекс должен иметь такую возможность. Так же в курсе что расчет нужно проводить с учетом физической и геометрической нелинейностей. Интересует главным образом программы и наиболее подходящие типы КЭ.
Вот например наткнулся как-то на статью в которой утверждалось что наиболее эффективным КЭ для расчета тонкостенных оболочек является некий криволинейный конечный элемент в котором имеется по 3 степени свободы в 8-ми узлах по углам и середине и по 1 степени свободы в 8-ми промежуточных узлах (см. рис). Реализован ли такой элемент в программных комплексах Nastran, Ansys? Насколько оправданно его использование?

[DmitryZ]

Сообщение от master_luc Любой метод имеет свои ограничения, так как реализовывает определенные задумки. Изучайте, пробуйте и принимайте решения.... Рекомендации по плотности разбиения - специалист должен сам принимать решения, в зависимости от того - что он хочет посчитать и получить на выходе... если надо общее поведение сечения - то плотность разбиения должна позволять достаточно точно описывать форму деформирования сечения ... отсюда и решайте... П.С. offtop: а то скатываемся до уровня ... сними колесо... а как ... раскрути четыре гайки.... а чем... возьми ключ такой-то ... а как крутить .... злой я - это понятно ... но зачем дублировать ссылку- которую я привел...

про плотность вопрос был не Вам, но за отсвет спасибо, а по существу темы можете что-нибудь сказать (комплекс, тип КЭ)?

комментировать офтоп не буду ибо форум не для этого предназначен, если есть желание пообщаться можно написать мне в личку

[чучело-мяучело]

Думаю, моделирование ЛСТК является достаточно простой задачей, с ней с легкостью справятся большинство КЭ программных пакетов, будь то ANSYS, NASTRAN, ABAQUS и т. д.

[ETCartman]

Сообщение от чучело-мяучело Думаю, моделирование ЛСТК является достаточно простой задачей, с ней с легкостью справятся большинство КЭ программных пакетов, будь то ANSYS, NASTRAN, ABAQUS и т. д.

по какому критерию вы решили что определили именно несущую способность? На основании того что расчет разошелся или по графику? почему он разошелся? как вы прикладывали граничные условия и какие?
что будет если задать не прогон, с которым и без расчета все ясно, а ферму аналогичиным образом? в ферме у вас возможных схем разрушения не одна, а смоделировать за раз вы больше одной не можете.

[чучело-мяучело]

Сообщение от ETCartman по какому критерию вы решили что определили именно несущую способность? На основании того что расчет разошелся или по графику? как вы прикладывали граничные условия и какие?

Критическую нагрузку определял по графику нагрузка-перемещение. Граничные условия: шарниры на обоих концах + запрет поворота вокруг продольной оси. Прикладываются через master node, который жестко соединен с остальными узлами поперечного сечения.

Сообщение от ETCartman что будет если задать не прогон, с которым и без расчета все ясно

Не считаю, что с прогоном (стойкой) и без расчета все ясно:существуют вопросы различных форм начальных несовершенств и их комбинаций, остаточные напряжения и деформации, повышение предела текучести в местах гиба.

Сообщение от ETCartman а ферму аналогичиным образом?

Моделирование фермы оболочечными элементами конечно же будет сопряжено с солидными вычислительными затратами, но насколько практически это необходимо?

[DmitryZ]

Сообщение от чучело-мяучело Думаю, моделирование ЛСТК является достаточно простой задачей, с ней с легкостью справятся большинство КЭ программных пакетов, будь то ANSYS, NASTRAN, ABAQUS и т. д.

Какой комплекс на ваш взгляд предпочтительнее и почему?
Какие типы КЭ используете при моделировании, какие есть особенности?

[ETCartman]

Сообщение от чучело-мяучело Не считаю, что с прогоном (стойкой) и без расчета все ясно:существуют вопросы различных форм начальных несовершенств и их комбинаций, остаточные напряжения и деформации, повышение предела текучести в местах гиба.

Я имел в виду, что прогон достаточно простая конструкция в смысле распределения напряжений, результаты легко проконтролировать. А в смысле влияния несовершенств на общую устойчивость - конечно не просто - целая теория на сей счет .
Вы как задавали несовершенства? вмятину посередине? Меня смутила картинка с деформациями сначала (подумал что у вас локальная потеря устойчивости каким то неведомым образом возникла сама), но если это на месте заданного несовершенства - тогда вопросов нет.
Нагрузку равномерно к верхнему поясу прикладывали?

Какой комплекс на ваш взгляд предпочтительнее и почему? Какие типы КЭ используете при моделировании, какие есть особенности?

Вроде выше писал что SHELL181. Программный комплекс тоже писал - что не имеет значения. Я подобный прогон считал в ANSYS тоже (93ми элементами) и в CalculiX, результаты одинаковые (с точностью до схемы). Но у меня картинка менее красивая выходила потому что я не задавал сечение жестким поворотом на опоре - верхняя полка в результате погнулась просто тупо. Такой способ задания (через master node) естественно самый правильный с теоретической точки зрения, но такое условие сложно обеспечить конструктивно по моему.
Если считать явным методом то расчет сходится пока прогон не провисает как тряпочка или не рвется (получается близкая картина с фотографиями с обрушений)
Общий вывод мной сделанный - при такой чувствительности к ГУ, практически расчет в программе мало что дает для практического проектирования, если таковое вдруг случится.

[чучело-мяучело]

Сообщение от ETCartman Вы как задавали несовершенства?

Несовершенства вводил через формы потери устойчивости (местную и общую), полученные по результатам Linear Buckling.

Сообщение от ETCartman Нагрузку равномерно к верхнему поясу прикладывали?

Забыл сказать, что моделировал стойку. В расчете задана осевая сжимающая нагрузка.

Сообщение от DmitryZ Какой комплекс на ваш взгляд предпочтительнее и почему? Какие типы КЭ используете при моделировании, какие есть особенности?

Про комплексы сказать ничего не могу, сам работал только в Ansys. Универсальные советы давать сложно, Вы должны на собственном опыте самостоятельно разобраться. Могу помочь подборкой полезных англоязычных статей, если скините свою почту.

[ETCartman]

Сообщение от чучело-мяучело Несовершенства вводил через формы потери устойчивости (местную и общую), полученные по результатам Linear Buckling. .

То есть деформированную сетку с некоторым коэффициентом экспортировали в новый расчет как исходную?

[чучело-мяучело]

----- добавлено через 21 сек. -----

Сообщение от ETCartman То есть деформированную сетку с некоторым коэффициентом экспортировали в новый расчет как исходную?

Да)

[DmitryZ]

Сообщение от ETCartman Вроде выше писал что SHELL181. Программный комплекс тоже писал - что не имеет значения.

вопрос был адресован чучело-мяучело, а вашу позицию по этому вопросу уже давно понял , но при этом буду рад выслушать всех участников форума

Сообщение от чучело-мяучело Могу помочь подборкой полезных англоязычных статей, если скините свою почту.

буду очень признателен

----- добавлено через ~21 мин. -----
Нашел познавательную, правда немного староватую презентацию к докладу по топику. Thin-Wall Structure Simulation - Ansys
Рассматриваются Следующие КЭ в Ansys: SOLSH190, SHELL181, SOLID186, SOLID187. Наиболее подходящими признаны SOLSH190 и SHELL181. При этом не понятно, почему не рассматривался SHELL281 - возможно его на тот момент еще не было.

[ETCartman]

Сообщение от DmitryZ Рассматриваются Следующие КЭ в Ansys: SOLSH190, SHELL181, SOLID186, SOLID187. Наиболее подходящими признаны SOLSH190 и SHELL181. .

Как я понял - элементы рассматривается с точки зрения скорости на определенных сетках в определенных задачах. С точки зрения точности (при адекватной задаче разбивке на КЭ) все практически конечные элементы сходятся к точному решению. Кроме очень древних - объемных 4-узловых тетраедров которые давали завышение жесткости и сходились очень медленно (сейчас их разве что в познавательных целях используют).
При явном анализе когда речь идет об оболочках - вопрос крутится вокруг hourglass контроля при больших деформациях.Там вообще подходы несколько иные.
Хотя в принципе для простых элементов (в научных в основном целях) - nonlinear buckling решается и неявно прекрасно.
Вам лучше пояснить, с какой целью вы собираетесь решать такие задачи. Если с научной - то скорее всего ANSYS классический - самое лучшее решение из известных (отработали скрипт и запускаете его с разными параметрами). Если вы хотите таким образом считать постоянно и реальные конструкции (то есть сложнее стойки или прогона), то пока таких программ нет. вам такого рода уточненные расчеты (непосредственное моделирование) помогут разве что для познавательных целей, как и что работает. А для конструирования лучше иметь проверенные инженерные программы.

[master_luc]

to ETCartman
I am joining to the request about articles (email is in your post-box).