[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

[selega]

Сообщение от sagezz Как удалить совпадающие узлы (COINCIDENT)?

Tools --> Check --> Coincident Nodes, а там по умолчанию и ОК. Если нет областей, в которых узлы разделены специально, то лучше выбрать все.
В итоге появится сообщение, сколько узлов выбрано и сколько объединено (merged).
Из личного опыта - имеет смысл выработать привычку по окончании создания КЭ-сетки прогонять эту операцию.

[sagezz]

Все получилось - но возникли сложности с заданием граничных условий - для полученной сетки их приходиться перезадавать. при этом так как сетка не ассоциирована с первоначальной геометрией то возникают сложности при задании давления на поверхность - подскажите пожалуйста есть ли возможность задать "старые" граничные условия к оптимизированной конструкции.
Для тестовых моделей можно и обойтись без этого но для более сложных заново перезадавать все силы сложно(


И еще вопросик - как можно из FEMAP (.neu) либо Nasran (.bdf) полученное решение - облако точек импортировать в CAD программу (SolidWorks) - и по ним построить солид
Спасибо!

[Cfytrr]

Сообщение от sagezz так как сетка не ассоциирована с первоначальной геометрией то возникают сложности

Новая сетка (полученная из оптимизированного объема) всегда лежит в пределах исходной геометрии, следовательно ее можно с этой геометрией ассоциировать (и соответственно привязать к ней закрепления и нагрузки заданные по этой геометрии). Для этого нужно сначала удалить не оптимизированную сетку, а потом проделать: Modify-Associativity-Automatic-<выбрать элементы>-<выбрать солид>-<указать допуск>.

облако точек импортировать в CAD программу

Результат оптимизации сохраняется в формате *.stl если этот формат импортируется, то проблем возникнуть не должно. Хотя на мой взгляд, полученная оптимизированная сетка нужна только для того, чтоб понять что нужно "отсечь" от исходной модели, использовать ее напрямую, как есть, смысла нет.

[sagezz]

Спасибо- получилось) - по вот как импортировать в .stl так и не разобрался - группы предлагает экспортировать в .neu - всю модель в *.modfem - в x_t предлагает импортировать только геометрию (исходную)
Подскажите пожалуйста)

[Cfytrr]

File-Export-Geometry-Stereolithography-<*.stl>-<выбрать plot элементы>

[gregory01]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста: у меня есть настрановский файлы (расширение .nas) в которых содержатся поверхностная сетка и нагрузки (давление). Я успешно импортирую данную модель в femap, но прочностной расчёт для данных моделей должен вестись на солидной сетке. Модифицировать сетку к солидной при помощи опции Mesh-Geometry-Solids From Elements, где выбираю все элементы для данной модели. При этом поверхностная сетки остается и нагрузки (давление) так же остаются на ней. Если я правильно понимаю солидная модель с слоем поверхностных элементов не соответствует модели, с обычной солидной сеткой. Возможна ли какая-нибудь переинтерполяция нагрузок в моём случае, чтобы полностью перейти к солидной сетке или задать свойства поверхностных элементов так, чтобы полученная модель соответствовала солидной?

Так же я попробовал поэксперементировать с данной опцией (Solid from elements) для сетки без нагрузки и заметил, что несмотря на то, что в опциях данной операции у меня выделен checkBox Delete Surface Elements поверхностная сетка всё равно остаётся и её приходится удалять вручную.

[Cfytrr]

gregory01,
Если давление равномерное, то удаляйте Ваши поверхностные элементы вместе с их нагрузкой и задавайте давление по solid заново, как в мультике из сообщения #1191

[gregory01]

Cfytrr,
Нет, давление, к сожалению, не равномерное.

[Cfytrr]

gregory01,
Тогда, без наличия ассоциированной геометрии давление будет трудно перезадать.
Выкладывайте файл... посмотрим, подумаем.

[alekc-nn]

Здравствуйте, уважаемые участники форума. Прошу вашего совета, что делать, как быть. В общем, возник ряд вопросов:
1. Как учесть стесненное кручение в элементе типа Beam.
Теоретически, судя по всему, это сделать можно, а вот практически не получается. Плохо, что в литературе, напр. Шимкович, Рудаков, напрочь отсутствуют примеры, в helpе тоже. Насколько я понимаю для учета стесненного кручения модели требуется 7-я степень свободы, которую надо задать с помощью scalar point.
Последовательность моих действий:
а) строю балку, задаю закрепления, крутящий момент
б) во вкладке property - shape ставлю галочку напротив compute warping constant (вычислить сект. момент инерции)
в) во вкладке modify - update element - beam warping указываю continuous / scalar point
г) считаю, смотрю анимацию - "scalar point"ы летают, т.е. они не связаны с моделью. Значит их надо как-то объединить с узлами модели. Как именно не знаю. Если тупо нажать merge coincident, то вылазят fatal error 2007.
Если кто в курсе, какой тут алгоритм расчета, ответьте пожалуйста.
2. Вопрос №2. Имеется аналитическое решение задачи на изгиб трубы 200х100х5. Пролет 1 м, сила на конце - 10 КН. M=10000 Н х 1000 мм = 10000000 Нмм, I=16668753.67 мм4 (фактический момент инерции посчитан с учетом перехлеста пластин), W=16668753.67/102.5=162621.99 мм3, G = 10000000/162621,99 = 61,49 МПа.
Замоделировал указанную выше балку элементами plate, посчитал. Значения нормальных напряжений в заделке в элементах полки в численном решении получились в диапазоне 56,57-60,29 МПа. Меня смущает, что они в диапазоне, хотя, как известно из курса сопротивления материалов, должны быть постоянными. Если уменьшать сетку, то наблюдается тот же эффект - по краям полки (в углах трубы) нормальные напряжения получаются больше чем в середине полки, что противоречит теории.
Может кто знает, с чем это связано?
Примеры прилагаю.
Заранее благодарю за ответ, с уважением, Александр.

[Pilot25]

alekc-nn, по поводу того, что напряжения по углам больше. В курсе сопромата, а именно если взять плоский изгиб балки, рассматривается именно плоская задача. Чтобы Ваша задача стала плоской (т.е. чтобы можно было применить формулы сопромата) необходимо узлы закрепить так, как во вложенном файле.
Но получилось все равно странно, хотя по контуру разброс меньше.

[Cfytrr]

Сообщение от alekc-nn Значения нормальных напряжений в заделке в элементах полки в численном решении получились в диапазоне 56,57-60,29 МПа. Меня смущает, что они в диапазоне, хотя, как известно из курса сопротивления материалов, должны быть постоянными.

Как раз напротив:
"Принцип Сен-Венана — в теории упругости — положение, согласно которому уравновешенная система сил, приложенная к некоторой части твёрдого тела, вызывает в нём появление неравномерности распределения напряжений, которая быстро уменьшается по мере удаления от этой части."
Разность напряжений у стенок и в середине пояса объясняется редукцией сечения. В неразрезных балках она наиболее заметна в надопорных зонах.
Численное подтверждение этого принципа мы и наблюдаем.
С ворпингом надо разбираться... Однако, если хотите поймать все эффекты стесненного сечения то (имхо) нужно моделить сечения в солидах или пластинках, балочные элементы это сильная условность.

[alekc-nn]

Сообщение от Cfytrr Разность напряжений у стенок и в середине пояса объясняется редукцией сечения. В неразрезных балках она наиболее заметна в надопорных зонах. Численное подтверждение этого принципа мы и наблюдаем.

Насколько я понимаю, под редукцией подразумевается некое ослабление сечения. Ослаблениями могут являться трещины, отверстия, уменьшение сечения, в результате деформации. Но, во первых, в схеме нет ни трещин, ни отверстий. Во вторых, сечение работает упруго, т.е. поперечная деформация, будет не более 0.2%*0.3 = 0,06% (0,2% - отн. удлинение, 0,3 - к-т Пуассона). Чем, впринципе, можно принебречь...
Но вот ведь в чем еще дело. Даже если бы и были пластические деформации, в результате которых размеры сечения значительно уменьшились, то получается, что в углах редукция больше чем в середине?
И те же мысли насчет принципа Сен-Венана. В соответствии с этим принципом локальный скачек напряжений должен находиться вблизи приложенной (по умолчанию уравновешенной) системы сил и быстро уменьшаться по мере удаления. В нашем примере уравновешенной системой сил является внешняя сила 10 кН и опорные реакции. Но опорные реакции расположены равномерно по длине контура, а не по углам сечения. А скачки напряжений наблюдаются в углах...

На счет ворпинга. Если балку моделить в солидах или пластинках, то на выходе будут только напряжения, а в некоторых случаях необходимо получит еще и усилия. И чтобы получить значения крутящего момента и бимомента придется ручками считать, ну или програмку делать, чтоб считала. А в стержневой модели автоматически, что несомненно более удобно. Поэтому очень хочется разобраться что да как.

[ьфлы]

Сообщение от alekc-nn Значения нормальных напряжений в заделке в элементах полки в численном решении получились в диапазоне 56,57-60,29 МПа. Меня смущает, что они в диапазоне, хотя, как известно из курса сопротивления материалов, должны быть постоянными. Если уменьшать сетку, то наблюдается тот же эффект - по краям полки (в углах трубы) нормальные напряжения получаются больше чем в середине полки, что противоречит теории.

пардон, есть вопрос…
если рассматривать балку как свободную (в плоскости у-z и сила будет лежать на осевой линии), то получаем реакции поры по оси у и z и дополнительно момент для того чтобы уравновесить пару сил (равнодействующую реакций опор и нагрузка). Тогда все сходится…. в середине будет меньше напряжение, а по краям больше за счет момента
что не так?

[Surely]

Сообщение от alekc-nn Замоделировал указанную выше балку элементами plate, посчитал. Значения нормальных напряжений в заделке в элементах полки в численном решении получились в диапазоне 56,57-60,29 МПа. Меня смущает, что они в диапазоне, хотя, как известно из курса сопротивления материалов, должны быть постоянными. Если уменьшать сетку, то наблюдается тот же эффект - по краям полки (в углах трубы) нормальные напряжения получаются больше чем в середине полки, что противоречит теории.

Никакой это теории не противоречит, вы моделировали плоскими элементами сопромат рассматривает стержни, если хотите учесть краевые эффекты, то считайте по теории упрогости.

[alekc-nn]

Сообщение от Surely Никакой это теории не противоречит, вы моделировали плоскими элементами сопромат рассматривает стержни, если хотите учесть краевые эффекты, то считайте по теории упрогости.

Спасибо за совет, открыл учебник по Теории упругости Тимошенко и Гудьера и нашел объяснение. См стр. 277

"Рассмотрим коробчатую балку, образованную двумя швеллерами, к которым с помощью заклепок и сварки по краям прикреплены два тонких листа. Если балка загружена как консоль двумя силами Р, прилож. к швеллерам на др. конце, то согласно элементарной теории изгиба, растягивающие напряжения изгиба равномерно распределены по любому сечению. В действительности же, однако, распределение растягивающих напряжений по его ширине не будет постоянным, напряжения по краям будут выше, чем посередине. Такое отклонение от принятого в элементарной теории распределения называют "сдвиговой задержкой (shear lag)", поскольку оно связано с деформациями сдвига в листах. Эта задача рассматривалась на основе энергетического и др. методов, на основе некоторых упрощающих допущений."

Отсюда вывод, насчет теории упругости, прежде чем посчитать нужно сначала почитать

А тот факт, что "сдвиговая задержка" обнаруживается только в месте приложения нагрузки и на опоре, как раз и объясняется принципом Сен-Венана.
Как-то так наверно

[Cfytrr]

stalker0220

На сколько я знаю если задавать преднапряжение температурой то оно в модальном расчете не используется так как считается нагрузкой, Bolt preload вроде позволяет учесть в преднапряжение при расчет соб. частот, но на практике частоты не меняются..

Расчет Normal Modes/Eigenvalue не содержит возможности учета нагрузок (любых)

и соответственно собственная частота балочки определяется по формуле:
Для расчета колебаний струны (имеется предварительное натяжение): необходимо использовать нелинейный расчет Advanced Nonlinear Transient который учитывает bolt preload:

Напрямую применить нелинейный расчет к Вашей конструкции будет, наверное сложно, уж слишком она сложная. Наверное, имеет смысл заменить второстепенные элементы массами и в расчетной схеме оставить только арки с затяжками. Если не секрет, Это - крыша космодрома?

[master_luc]

sralker0220
Можно учесть pre-load по следующей схеме:
INIT MASTER(S)
NASTRAN SYSTEM(442)=-1, SYSTEM(319)=1
ID ttt,Femap
SOL SEMODES
TIME 10000
CEND
SUBCASE 1
TITLE = NX Nastran Static Analysis Set
ECHO = NONE
DISPLACEMENT(PLOT) = ALL
SPCFORCE(PLOT) = ALL
OLOAD(PLOT) = ALL
FORCE(PLOT,CORNER) = ALL
STRESS(PLOT,CORNER) = ALL
SPC = 1
LOAD = 1
SUBCASE 2
TITLE = NX Nastran Static Analysis Set
STATSUB = 1
METHOD = 1
DISPLACEMENT(PLOT) = ALL
SPC = 1
BEGIN BULK
$ ***************************************************************************
$ Written by : Femap with NX Nastran
$ Version : 10.2.0
$ Translator : NX Nastran
$ From Model : H:\Temp\ttt.modfem
$ Date : Tue Jul 24 23:50:17 2012
$ ***************************************************************************
$
PARAM,POST,-1
PARAM,OGEOM,NO
PARAM,AUTOSPC,YES
PARAM,K6ROT,100.
PARAM,GRDPNT,0
EIGRL 1 10 0 MASS

Более детально см. справку по настрану в pdf.
Как я уже говорил неоднократно - много интересного

[stalker0220]

Всем спасибо за ответы!!!!
Cfytrr
нет это не космодром ))) это реально существующая часть конструкции терминала В Шереметьево 3

[Cfytrr]

master_luc,
Спасибо, не знал, что если в расчете на Normal Modes/Eigenvalue создать второй MultiSet на пустое загружение, то в первом загружении будет учтен boltpreloads. Самому до такого не додуматься... Если не трудно покажите где про это в Help написано?