[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]

Pilot25,
А Вы поставте нелинейность материала, у меня после этого фемап жалуется...

[Pilot25]

что то у меня и вовсе не получилось задать пластику для Beam... выдает фатал эрор...

[Cfytrr]

Тут, мысль посетила...
Если сделать из линейного материала только элементы с шарниром, а остальные оставить с нелинейным материалом, то нелинейный анализ проходит
Файл 10.2

[selega]

Pilot25 и Cfutrr, а чертеж конструкции можно увидеть?

[Pilot25]

У меня нет я просто набираю тестовые примеры. Начал интересоваться Femap-ом год назад
Cfytrr, мысль наверное правильная. Разбив помельче элементами с линейным материалом вблизи шарниров можно снизить возникающие несоответствия с моделью из полностью нелинейного материала. По поводу Rigid - я читал что этот элемент приносит погрешность в нелинейных расчетах. Я вместо них использовал обычный Beam, но из материала, жестче используемого в модели на порядок или два...

[Cfytrr]

Сообщение от selega а чертеж конструкции можно увидеть?

Какой конструкции? Мы просто о шарнирах и балках в нелинейной постановке говорили.

[selega]

Сообщение от Cfytrr Какой конструкции? Мы просто о шарнирах и балках в нелинейной постановке говорили.

Cfytrr, понял Идею и особенности взаимодействия нелинейных балок с шаринирами надо взять на вооружение.

Но у меня к Вам вопрос. В приложенных файлах - одна и та же задача с различным разбинением на КЭ. В литературе встречается мнение, что треугольные элементы, как и тетраэдрические - более точные. В моем случае все вышло наоборот - при использовании четырехугольных элементов с промежуточными узлами в заделке я получил напряжения, практические совпадающие с точным рещением (разница - 1%), а на треугольной сетке (также с промежуточными узлами) уровень напряжений значительно меньше.
В чем причина этого парадокса или это вовсе не парадокс?

[Cfytrr]

selega,
А я встречал вполне авторитетное мнение, что как раз таки четырехугольные элементы лучше треугольных
Ну значится по порядку:
1. Не совсем хорошо сравнивать схемы с разными размерами элементов. В исходном файле с четырехугольными их 73 по большей грани, а треугольных только 37, по грани отверстия 50 и 25 соответственно. Этот факт сразу ставит сетки в неравные условия. Поэтому файл с треугольниками слегка правим и делаем количество элементов по граням такое же ка и четырехугольных (соответственно их получается в 2 раза больше, так как 1 квадрат состоит из 2 треугольников, вот первый "минус" треугольной сетки)
2. После этих операций проводим расчет, создаем группу без элементов к которым непосредственно приложены силы, включаем отображение Plate Top X Normal Stress, и видим такую удручающую картину:

Это происходит потому, что оси Y элементов расположены хаотично. Следовательно преобразуем их, ориентируя в одном направлении.
Было -> стало:

Пересчитываем, включаем отображение Plate Top X Normal Stress, и видим улучшение... По крайней мере для квадратной сетки, результаты по треугольной попрежнему далеки от требуемых:

Мне думается, это происходит от того что в треугольной сетке физически невозможно выстроить оси Y элементов в одном направлении (второй "минус" треугольной сетки)
3. Но, разработчики Femap позаботились о пользователях, и создали инструмент позволяющий нормально отображать осевые компоненты напряжения в элементах невзирая на тип сетки и ориентацию оси Y элементов.
Операция очень простая:

После ее выполнения отображение Plate Top X Normal Stress для обоих сеток становится практически идентичным (напряжения по квадратной сетки практически не изменились так как мы заранее исправили ее "ручками")

Но у такого способа есть одна загвоздка, при построении огибающей осевых компонент напряжений они будут учитываться без всякой трансформации, и в результате мы можем получить невнятный результат. Поэтому перед началом расчетов лучше сеточку (квадратную) ручками таки поправить...

[Kostya_PC]

selega, парадокс в том, что в литературе действительно упоминается о том, что четырехугольные и шестигранные элементы точнее треугольных и четырехгранных =)

[selega]

Сообщение от Kostya_PC selega, парадокс в том, что в литературе действительно упоминается о том, что четырехугольные и шестигранные элементы точнее треугольных и четырехгранных

Вполне может быть. Уже хотя бы потому, что сказанное подтверждает рассматриваемый пример.
В собственной практике я всегда стараюсь пользоваться четырехугольными элементами, в том числе и в других пакетах.
Что касается литературы, то тут, по-видимому, срабатывает старый как мир принцип "сколько людей, столько и мнений".

Cfytrr. большое спасибо за представленную консультацию! Лишний раз убедился что возможности FEMAP гораздо больше по крайней мере моего личного представления о нем

[Kostya_PC]

selega, еще одно утверждение - переход с четырехузловых элементов на восьмиузловые дает большее увеличение точности, чем удвоение количества элементов.

Что касается литературы, то тут, по-видимому, срабатывает старый как мир принцип "сколько людей, столько и мнений".

все-таки это неправильное утверждение. при желании можно найти математическое доказательство того, что четыреугольники точнее треугольников, а в математике много мнений не бывает =)

[selega]

Сообщение от Kostya_PC selega, еще одно утверждение - переход с четырехузловых элементов на восьмиузловые дает большее увеличение точности, чем удвоение количества элементов.

Приму к сведению

при желании можно найти математическое доказательство того, что четыреугольники точнее треугольников

Не сомневаюсь! Но с позиций пользователя пакета мне лучше априори знать, с какими элементами лучше работать не в ущерб точности ожидаемых результатов. А дебаты по сабжу девелоперы могут оставить для своих профессиональных форумов.
Увы, нельзя объять необъятное. И у меня, как специалиста, занимающегося расчетами, хватает своих вопросов

[Pilot25]

Просто старайся использовать квадратные и Hex элементы Они и в контакте (я о Hex) лучше себя ведут. Ну и тем более параболические (т.е. с узлом на средине стороны). Хотя последние в контакте не всегда себя хорошо ведут... В частности для расчета, например, посадок нужно сетку сразу бить так, чтобы срединные узлы лежали на геометрии... Иначе будут скачки напряжений из за внедрения этих узлов в соседние КЭ (с которыми они контактируют).

[selega]

Сообщение от Pilot25 Просто старайся использовать квадратные и Hex элементы Они и в контакте (я о Hex) лучше себя ведут. Ну и тем более параболические (т.е. с узлом на средине стороны). Хотя последние в контакте не всегда себя хорошо ведут... В частности для расчета, например, посадок нужно сетку сразу бить так, чтобы срединные узлы лежали на геометрии... Иначе будут скачки напряжений из за внедрения этих узлов в соседние КЭ (с которыми они контактируют).

Спасибо за ценное замечание! По поводу контакта хочется дождаться резуьтатов тестов от Voyadger.
От себя замечу, что задачу теплопроводности в 3D постановке без hex'ов вообще не решить. Во всяком случае пакет от MSC не считал задачу с тетраэдрическими элементами. Поэтому в углах приходилось всячески извращаться, чтобы получалась приемлемая сетка.

[Мостовик-автодорожник]

Народ нужна помощь! ... Хочу замоделировать сборную ж.б. опору с учетом нелинейности материала бетона, особенностей опирания сборных элементов (на растяжение не работает) и сил трения между блоками (скажем блоков 5 штук). Ж.б. блоки моделирую солидами, силы трения и опирание блоков друг на друга gap-элементами (с некоторым зазором) ... коэф-нт трения 0.5 по обоим направлениям ... на сжатие модуль упругости бетона, зазор соответсвенный. Закрепление заделка по нижней грани. Из нагрузок собственный вес и некоторая горизонтальная сила. Параметры расчета набегающая нагрузка creep. итерационный метод ... запускаю на расчет... выдаёт ошибки ... ЧТО ДЕЛАЮ НЕ ТАК ... ПРОСТИТЕ ДИЛЕТАНТА! Я ТОЛЬКО УЧУСЬ ! )

[selega]

Сообщение от Мостовик-автодорожник ЧТО ДЕЛАЮ НЕ ТАК Я ТОЛЬКО УЧУСЬ !

Эксклюзивно для тех, кто только учится: больше дела, меньше слов!
В том смысле, что выложите файл. Иначе придется гадать на кофейной гуще.

[ChNB]

Приветствую всех! Возник следующий вопрос- рассчитываю балку с вваренными втулками под оси. По осям фиксирую constrait'ами для отверстий, исключаю скольжение вдоль оси и радиальное смещение. Всё бы хорошо, но в реальном виде оси не ограничены в направлении сближения друг к другу. Тут и появляется вопрос как выполнить скользящую опору если балка замоделина солидами? Пытался решить вопрос созданием узла по центру оси одной из втулок, связав её с узлами находящимися на поверхности отверстия (mesh-connect) и введением ограничения уже для этого "опорного" узла, но фемап ругается на то что это механизм.

[Мостовик-автодорожник]

Выложил! ... там два куба ... друг на друге ... с гапами (зазор 0.1 м) ... буду признателен за помощь ... разбил на 4 гекса оба куба-блока ... для того чтоб проще было править ... проблема в том что выдаёт ошибку 4661 или 4551

[Pilot25]

ChNB, попробуйте в настройках анализа, на второй вкладке, активировать Iterative Solver (или On, или, если много элементов, то Elemental Iter). Если не получится - выложите файл

[ChNB]

Благодарю, Pilot25! Решил с помощью Elemental Iter. Одного не понял, я сначала пытался решить соединение поверхностей отверстий с узлом на оси с помощью rigid elements, после расчета фемап выдавал ошибку, а используя constrain equations всё нормально. В чем причина? Или вообще не корректно использовать rigid для подобных вещей?