[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 MuXoN Попробовал создать по вашему совету модель из плоских элементов по типу Plate/Membrane; При анализе выдаёт фатальные ошибки.

MuXoN, у Вас задан тип элемента Membrane, который воспринимает только усилия в собственной плоскости, а нагрузка приложена перпендикулярно плоскости элементов. Поэтому задача и не считалась. Если заменить на Plate (более универсальный КЭ), то расчет проходит даже без предупреждений (см. файл - сохранил в формате neu для версии 10.0).

С литературой по расчету подобных конструкций для машиностроения сталкиваться не приходилось. Есть книги для строителей по расчету куполов и сводов, но там своя специфика в зависимости от материала. Впрочем, попробуйте поискать литературу по расчету стальных емкостных сооружений (ссылок, к сожалению, не приведу, так как со стальными конструкциями не работаю), может быть, что-нибудь найдете для себя полезное.

[stasyuk]

Добрый день, каким образом наложить фильтр на отображение результатов расчета в виде Beam Diagram. Конкретно нужно, чтобы видно было только положительные значения, а отрицательные - игнорировались. Возможно ли это?

[Cfytrr]

stasyuk,
Для диаграмм не знаю, а вот для режима Criteria View это сделать можно:

[stasyuk]

Спасибо, для критериев я знаю. Мне именно для диаграмм нужно. Там тоже можно поставить лимиты, но только на цвета. Сами диаграммы показывает

[Cfytrr]

stasyuk,
Хотя есть способ...
Делаем расчет без нагрузок и получаем set с нулевыми усилиями, потом осушествляем построение огибающей (max) по реальному расчету и нулевому, в результате остаются диаграммы только на положительных участках.

[Verification]

Сообщение от selega Если Вам крайне необходимо иметь и распределение напряжений по толщине, и "обобщенные" усилия, то лучше сделать две модели.

Нет, как раз картина распределения напряжений не интересует вообще. Необходимыми результатами являются перемещения, силы и моменты. Возможно стоит смоделировать оболочку оболочечными элементами, а шпангоут - объемными? А так как количество неизвестных для каждого из этих типов элементов различно, то в совпадающих узлах задать соответствующие связи - одинаковые перемещения.

[selega]

Сообщение от Verification Нет, как раз картина распределения напряжений не интересует вообще. Необходимыми результатами являются перемещения, силы и моменты. Возможно стоит смоделировать оболочку оболочечными элементами, а шпангоут - объемными? А так как количество неизвестных для каждого из этих типов элементов различно, то в совпадающих узлах задать соответствующие связи - одинаковые перемещения.

Скорее всего, узлы объемных КЭ "не поймут" объединение вращательных перемещений с узлами оболочечных КЭ, и моменты в месте сопряжения могут быть искажены или вовсе потеряны. Для корректного соединения плоских и объемных элементов придется изрядно повозиться, а еще лучше погонять простенькие тестовые модели, адекватность и точность расчета которых можно проверить ручным счетом.
К слову, в строительстве подобные задачи возникают достаточно часто, когда оболочку опирают на жесткий контур. В монографиях Перельмутера и Городецкого метод решения подобных задач описан, даже приведены общие рекомендации. Но самому решать их не приходилось.

[MuXoN]

Сообщение от selega Если заменить на Plate (более универсальный КЭ), то расчет проходит даже без предупреждений (см. файл - сохранил в формате neu для версии 10.0).

Доброго времени суток.
Последовал вашему совету,заменил на plate,естественно сшивал узлы.
Немного другие параметры в плане граничных условий,немного более обширно задана нагрузка,
но в целом материал и его свойства (на начальном этапе так же beam) остались те же.
И всё те же три фатальные ошибки. Посмотрите пожалуйста,что у меня снова не так.
Заранее благодарю. Вот сам файл расчета:look at.rar

[selega]

Сообщение от MuXoN И всё те же три фатальные ошибки.

В поисках причин и описании решения проблемы в первом случае забыл упомянуть об одном санитарно-гигиеническом мероприятии. В свойствах у Вас задано два материала, а должен быть один - o2 (см. скрин). Такое впечатление, что FEMAP пытается его приладить к имеющемуся типу элементов и, не находя соответствия между типом КЭ и свойствами материала, начинает ругаться.
Но у меня встречный вопрос - а зачем Вы задаете свойство материала для линии? При создании геометрии это не нужно.

[MuXoN]

Сообщение от selega В поисках причин и описании решения проблемы в первом случае забыл упомянуть об одном санитарно-гигиеническом мероприятии. В свойствах у Вас задано два материала, а должен быть один - o2 (см. скрин). Такое впечатление, что FEMAP пытается его приладить к имеющемуся типу элементов и, не находя соответствия между типом КЭ и свойствами материала, начинает ругаться. Но у меня встречный вопрос - а зачем Вы задаете свойство материала для линии? При создании геометрии это не нужно.

Спасибо вам,действительно помогло,расчёт пошёл как надо.
НО..тут же возникает вопрос..такую проблему с элементами он создаёт только при работе с plate элементами?
Например вот здесь: final final.rar я выводил объемные solid элементы из плоских plate элементов.
Соответственно,два свойства сразу. Но ведь там FEMAP ошибок не выдавал.. Интересно как то получается.

[selega]

Сообщение от MuXoN вопрос..такую проблему с элементами он создаёт только при работе с plate элементами? Например вот здесь: Вложение 86976 я выводил объемные solid элементы из плоских plate элементов. Соответственно,два свойства сразу. Но ведь там FEMAP ошибок не выдавал.. Интересно как то получается.

Действительно. Наверное, на этот вопрос ответят только разработчики. Или кто из форумчан, копнувших поглубже FEMAP.

[MuXoN]

Сообщение от selega Действительно. Наверное, на этот вопрос ответят только разработчики. Или кто из форумчан, копнувших поглубже FEMAP.

Если не затруднит,посмотрите расчёты с использованием модуля buckling (расчет на устойчивость).
В файле будет приложено две модели,построенных по типу plate и solid. Модель всё та же,в виде шляпки.
В обоих случаях результаты получились одинаковые,но значения,мягко говоря,пугают.
Хотя..для полусферы такого размера..может она и в правду,как "кедровый орешек".
В общем,посмотрите в свободное времяbuckling.rar

[selega]

Сообщение от MuXoN Если не затруднит,посмотрите расчёты с использованием модуля buckling (расчет на устойчивость). В обоих случаях результаты получились одинаковые,но значения,мягко говоря,пугают. Хотя..для полусферы такого размера..может она и в правду,как "кедровый орешек".

Отличие результатов в пределах "плюс-минус" 6% - это очень хорошо. Форма потери устойчивости тоже похожа на реальную при данных граничных условиях. А что абсолютные значения такие, так ведь у Вас как-никак оболочка с не таким уж и большим отношением габаритов к толщине и к тому же не из слишком податливого материала. ИМХО

[Verification]

Сообщение от selega В монографиях Перельмутера и Городецкого метод решения подобных задач описан, даже приведены общие рекомендации.

Вкратце ознакомился с трудами Перельмутера ("Расчётные модели сооружений и возможности их анализа") и Городецкого ("Расчёт и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона"). У первого проблема сформулирована более ясно, но тем не менее никаких практических рекомендаций, применимых к рассматриваемой задаче, я не обнаружил.

Сообщение от selega Для корректного соединения плоских и объемных элементов придется изрядно повозиться, а еще лучше погонять простенькие тестовые модели, адекватность и точность расчета которых можно проверить ручным счетом.

А не подскажите, какие могут быть в данном случае тестовые модели? Хотелось бы в итоге свести модель к совокупности балочных элементов и элементов теории пластин и оболчек, ввиду удобства приложения сосредоточенной нагрузки. Первое, что приходит на ум, это сменить коническую оболочку на цилиндрическую, и результат расчета сверять по Биргеру ("Прочность. Устойчивость. Колебания") - у него рассматривается задача сопряжения оболочки с подкрепляющим кольцом, но можно ли использовать такую модель для верификации? И как тогда избежать перекоса поперечного сечения балочных элементов при размещении их вдоль контурной линии при рассмотрении конической оболочки?

[Cfytrr]

Verification,
Вот такие модели Вы хотите сравнить?

[selega]

Сообщение от Verification Вкратце ознакомился с трудами Перельмутера ("Расчётные модели сооружений и возможности их анализа") и Городецкого ("Расчёт и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона"). У первого проблема сформулирована более ясно, но тем не менее никаких практических рекомендаций, применимых к рассматриваемой задаче, я не обнаружил.

По правде говоря, корректное сопряжение разноразмерных (стержень+оболочка, стержень+солид, оболочка+солид) конечных элементов - одна из наиболее сложных задач, решаемых при построении моделей. Тут, как пишут классики, необходимо четко опреелить, с какой целью выполняется расчет. К сожалению, не всегда удается построить универсальную модель, из которой можно было бы вытащить все необходимое. Как вариант, можно использовать прием, которым воспользовался MuXoN несколькими постами выше.

Сообщение от Verification А не подскажите, какие могут быть в данном случае тестовые модели?

Я имел в виду примеры из литературы, которые обсчитаны вручную, самые простые, на которых можно понять принципы и отработать приемы построения модели. К сожалению, под рукой ничего нет, надо копаться в архивах.

В примерах, которые выложил Cfytrr, можно поварьировать толщину элементов контурного кольца. Но в этом случае необходимо учитывать два момента.
1. При такой схеме примыкание оболочки конуса к кольцу "происходит" в уровне геометрической оси его поперечного сечения. Смещение границы сопряжения вверх или вниз от этого уровня поймать не получится.
2. Расчет "тонких" оболочек, воспринимающих поперечные усилия, выполняют на основе положений теории Кирхгофа-Лява, "толстых" - Миндлина-Рейсснера. Последняя кроме изгибных учитывает также и сдвиговые перемещения. Необходимо разобраться, как это реализовано в NX и других пакетах. Иначе можно получить некорректный результат.

[AlexeyKalinichenko]

Здравствуйте! Я только начинаю осваивать Femap, у меня возникли такие вопросы:

Дано: Solid в виде цилиндра с круглым поперечным сечением, один торец закреплён (заделка), ко второму приложен крутящий момент.

Какой нужно использовать rigid элемент RBE1, RBE2 или RBE3? (момент распределён по площади всего торца)
Какие выбрать DOF для элемента? (в книге Рычкова не очень подробно про это написано)

На практике у меня (использовал RBE2) при повороте радиус этого сечения увеличивается.

Заранее спасибо!

[Cfytrr]

Сообщение от AlexeyKalinichenko Какой нужно использовать rigid элемент RBE1, RBE2 или RBE3?

RBE2-Фиксация всего торца в Абсолютно жесткий диск.
RBE3- Распределение усилия по торцу пропорционально жесткости торца.

Сообщение от AlexeyKalinichenko при повороте радиус этого сечения увеличивается.

Это издержки утрированно-увеличенного показа деформаций

[AlexeyKalinichenko]

to Cfytrr Спасибо!

Ещё один вопросик!

Какими КЭ вы бы посоветовали считать круглую не очень тонкую резиновую пластину нагруженную и закреплённую так же как solid в моём предыдущим сообщении?
D=10[ед], h=0,5[ед]

[Cfytrr]

Сообщение от AlexeyKalinichenko Какими КЭ вы бы посоветовали считать

Вообще, самым "хоршим" считается кубический элемент Гекса-20-узловой. В расширенном нелинейном анализе его можно обсчитать как 27-узловой (на уровне решателя) .
Но, как я понимаю, упоминание о резине подразумевает большую нелинейность, и вот какой элемент удобней (и вообще применим) к таким задачам сказать не могу, так как такие задачи не решал.

Надо на тестовой задачке попробовать разные сетки и элементы и выбрать наиболее удачное с точки зрения сходимости сочетание. А то возможны неожиданные казусы, например, если задачку из #1616 решать с сеткой с помежуточными узлами то получим механизм, ума не приложу почему ?