[Евгения1978]

Добрый день!
Пытаюсь решить такую задачку: есть гибкий элемент (канат, цепь и т.д.) определенной длины, расположенный горизонтально. Один конец закреплен по X и по Y. А второй конец перемещают к первому на некоторое расстояние. Хочу получить свободный прогиб данного элемента. Для этого строю прямую, задаю материал, сечение, тип элемента ( пробовала Beam, Link10, Shell63), закрепляю один конец в начальной точке. К конечной точке прикладываю перемещение по Х. Указываю ускорение свободного падения по Y (гравитация). Отправляю на статический расчет. Но ничего не получается. В лучшем случае последний элемент сетки перемещается на некоторое расстояние.
Подскажите, кто знает. Возможно ли в ANSYS решить эту задачку? Может, я задаю не тот тип элемента? Или "канат" нужно разбить на несколько элементов? Или эта задачка не настолько и проста?

[igr]

Надо задать начальное провисание от собственного веса, а второе воздействие это смещение опоры

[Фролов Дмитрий]

ANSYS решать такие задачи может. Канат естественно необходимо разбивать на мелкие элементы, т.к. задача решается в перемещениях узлов. Чем больше узлов по ходу каната, тем точнее будет решение.
Используйте элемент LINK180 с опцией работы только на растяжение. Обязательно включите геометрическую нелинейность NLGEOM,ON.
Хитрость в том, что такие задачи решаются только с наличием начального преднапряжения, пускай даже близкого к нулю. Посмотрите команду INISTATE.

[Евгения1978]

Канат естественно необходимо разбивать на мелкие элементы, т.к. задача решается в перемещениях узлов. Чем больше узлов по ходу каната, тем точнее будет решение

Это понятно. Я имела в виду: можно ли использовать одну линию, или нужно рисовать несколько отрезков?

[metod]

несколько

[СергейД]

одной линии достаточно. узлов нужно побольше.

[Евгения1978]

Сообщение от Фролов Дмитрий Хитрость в том, что такие задачи решаются только с наличием начального преднапряжения, пускай даже близкого к нулю.

Отчего зависит минимум начального напряжения? Я ввожу:
Inistate, define,,,,, 0.1
и получаю ошибку:
The value of UY at node 24 is 12092045.3. It is greater than the current limit of 1000000. This generally indicates rigid body motion as a result of an unconstrained model. Verify that your model is properly constrained.

[Фролов Дмитрий]

Проверьте ещё закрепления.

И не забудьте вот такую команду до задания преднатяжения:
inistate,set,csys,-2

[Евгения1978]

Сообщение от Фролов Дмитрий И не забудьте вот такую команду до задания преднатяжения: inistate,set,csys,-2

Но при использовании этой команды "канат" вообще не прогибается. Незакрепленный конец перемещается, а линия сокращается и остается прямой

[Фролов Дмитрий]

Какой незакрепленный конец? Какая постановка задачи вообще? Приложен ли собственный вес?

Лучше выложите текст задачи самой.

[Евгения1978]

Сообщение от Фролов Дмитрий Лучше выложите текст задачи самой.

Задачка пробная, поэтому исходные данные могут варьироваться. Есть гибкий элемент большой длины и малого поперечного сечения. Нужно получить форму его свободного провисания
Задаю тип элемента: Link180
В опциях указываю: в К2 - не изменяется, в К10 - подпрограмма USTRES
В константах указываю площадь поперечного сечения 0.001.
В качестве материала принимаю металл с линейными изотропными свойствами ЕХ - 2Е+11, PRXY - 0.28 и плотностью 7800
Создаю точки 1(0,0,0) и 2 (1.5,0.5,0) и соединяю прямой
Создаю сетку с шагом 0.01
Закрепляю точку 1 по X и Y, а точку 2 - только по Y
Указываю ускорение свободного падения 9.81 по оси Y
Ввожу nlgeom, on
Задаю преднапряжение
inistat,set,csys,-2
inistate,define,,,,,0.1
Запускаю первый шаг расчета
Задаю в точке 2 перемещение по Х, равное -0.3 и запускаю второй шаг расчета

[Фролов Дмитрий]

А в константах указываете, что элемент будет работать только на растяжение?
r,1,A,,1

[ETCartman]

в ансисе нет вантовых элементов по типу строительных программ
возьмите тонкий beam3 с маленькой гибкостью, разбейте и активируйте метод засечек
как то так

[Фролов Дмитрий]

Сообщение от ETCartman в ансисе нет вантовых элементов по типу строительных программ

ну как нету-то, если есть)


вот мой код:
/PREP7
ET,1,LINK180
KEYOPT,1,2,0
R,1,3e-4,,,1
K,,,,,
K,,1.5,0.5,,
LSTR,1,2
LESIZE,1, , ,20, , , , ,1
LMESH,1
EPLOT
/ESHAPE,1.0
DK,ALL, , , , , ,UX,UY,UZ, , ,
ACEL,0,9.81,0,
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,2e11
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,7850
FINISH
/SOL
ANTYPE,0
NLGEOM,1
NSUBST,10,100,1
TIME,1
INISTATE,SET,CSYS,-2
INISTATE,DEFINE,,,,,1e6
SOLVE
FINISH
/POST1
/DSCALE,ALL,20
/EFACET,1
PLNSOL,U,SUM,0,1.0

[ETCartman]

это не по типу строительных программ - т.е нелинейная связь учитывающая приложенную к элементу поперечную нагрузку. посчитать ванту можно легко и по всякому а вот уже ванты для мачты на оттяжках без всяких "слабых пружин" таким образом сложно - проблемы со сходимостью.

[Евгения1978]

Спасибо большое, Дмитрий! У меня все получилось. Только в POSTе объем потерялся, но с этим будем разбираться.
Еще один вопросик. Для добавления изгибной жесткости для Link10 Басов советует к каждому элементу добавлять наложенный элемент балки с малой площадью поперечного сечения. А если мне нужно учесть ее в этой задаче, также нужно добавлять балочные элементы? Или можно использовать другой элемент вместо Link180?

[Евгения1978]

Для добавления изгибной жесткости для Link10 Басов советует к каждому элементу добавлять наложенный элемент балки с малой площадью поперечного сечения. А если мне нужно учесть ее в этой задаче, также нужно добавлять балочные элементы? Или можно использовать другой элемент вместо Link180?

[beryl]

Здравствуйте! В продолжение вопроса, а можно ли такой канат из LINK'ов считать на собственные колебания в MODAL ANALYS? Результат я получил, но судя по всему не тот, что надо)

[Фролов Дмитрий]

нельзя, т.к. модальный анализ предусматривает только линейную работу модели

[beryl]

Спасибо за ответ!
Сейчас щупаю канат в transient анализе.

Правильно ли, если схема в КГ и СМ, то чтобы получить шаги по времени в секундах, нужно на корень из 1000 делить шаги? )

[Фролов Дмитрий]

время всегда в секнудах

[СергейД]

странная формула, мягко говоря...
можете поставить deltim,1e-6,1e-7,1e-2 = программа сама разберется.
а вообще-то шаг определяется откликом. нужно шагов 20 на текущую ""волну"" отклика, чтобы ее отследить

[beryl]

Спасибо за ответы!

По поводу времени - я проводил модальный анализ, схема не в СИ, а в сантиметрах, и модуль упругости в кг/см2, чтобы получить герцы, нужно полученный результат умножить на корень из 1000, если я не ошибаюсь.

[СергейД]

надо не умножать герцы, а надо правильно задать плотность.

[beryl]

Да, просто я расчитывал и статику, и transient на одной задаче, ничего не меняя. И хотел убедиться, верно ли определяю размерность времени. Спасибо!

В продолжении темы, нужно так же расчет на ветер провести:

Существует ли практика расчета на ветер, когда в transient анализе ветровая нагрузка задается спектром, с шагом по времени?

Вот в сейсмическом расчете я это делал, когда была необходимость, и исходные данные были заданы в виде акселерограмм.

[СергейД]

можно, но очень сложно.
более-менее известен спектр ветра, но спектр ветровой нагрузки определяется формой и аэродинамикой здания.
грубо говоря = на наветренной он похож на спектр набегающего ветра,
а на боковых, задних или тем более "крышных" сторонах= ни на что не похож, должен определяться из испытаний или CFD-моделирования.
применяй другие подходы, подобные скаду-лире-микрофе.

и главное, не путайся в терминах =спектра с шагом по времени не бывает, спектр с шагом по частотам бывает.
ветрограммы = эквивалент акселерограмм= это зависимости НАГРУЗКИ от времени и про них можно сказать примерно тоже самое, что и про спектры
(их негде и не у кого брать)
можно синтезировать скорости ветра как функции времени (подобно синтезу акселерограмм), но задавать их надо на входе не впрочностную, а в аэродинамическую задачу (CFX либо FLUENT)
а уж абсолютно на них не похожие графики изменения давлений (результаты CFX) можно раскладывать в спектр и прикладывать в ансис как спектр либо прямо задавать в виде transient нагрузки.
мы сейчас ведем два проекта (градирни АЭС и колонны химсинтеза) и делаем это именно так, используя суперэлементы.
Это все не слишком просто. тем более для новичков. очень долго объяснять.
тем более ветровая аэродинамика намного сложнее прочности (говорю уверенно, зная обе темы и по первой защитившись)

[vs-tes]

Сообщение от Фролов Дмитрий INISTATE,SET,CSYS,-2 INISTATE,DEFINE,,,,,1e6

На сколько я понимаю, команда INISTATE применима к конкретному элементу. Или к типу, или константам?
Наваял вот такой кодец (пока проверяю):

Код:

[Выделить все]

*ASK,sxx,'Entering Stress Sxx',1e6                  ! Запрос ввода начального напряжения "sxx" по оси Ох элемента
*GET,nelem,ELEM,0,COUNT                             ! Найти количество эл-тов "nelem" в наборе
*DO,i,1,nelem                                       ! Цикл: начало цикла перебора значений от "1" до "nelem"
*GET,type_number,ELEM,i,ATTR,TYPE                   ! Найти номер типа элемента "type_number" для элемента под номером "i"
*GET,type_name,ETYP,type_number,ATTR,ENAM           ! Найти имя типа элемента "type_name" для номера типа элемента "type_number"
*IF,type_name,EQ,180,THEN                           ! Если ..., то...
INISTATE,SET,CSYS,-2$INISTATE,DEFINE,i,,,,sxx       ! Предварительное напряжение "sxx" элемента с номером "i"
*ENDIF                                              !
*ENDDO                                              ! Цикл: окончание цикла
FINISH                                              ! Выход из постпроцессора

Грех не попонтоваться *ASK...
Камрад Фролов Дмитрий в каком-то вышеизложенном посте "сказал", что начальное напряжение может быть минимальным (с максимальным все должно быть понятно - рвет канат, наверное (пока не проверил)), НО!!!... При очень малом значении Sxx=10 программа ругается и не хочет считать, при Sxx=10000 - ругается, но считает... Как объяснить?

Вся задача:

Код:

[Выделить все]

/BATCH
!*
/VIEW,1,1,1,1
/VUP,1,Z
/REPLOT
!*
/PREP7  
!*  
ET,1,LINK180
!*  
ET,2,BEAM188
!*  
R,1,3.14e-6, ,1
!*                                                             ! Характеристики стали
r=7850                                                         ! Плотность (кг/м3)
ex=2.0e11                                                      ! Модуль Юнга (Па)
prxy=0.3                                                       ! Коэффициент Пуассона
s02=230e6                                                      ! Условный предел текучести (Па)
sb=360e6                                                       ! Предел прочности (Па)
psi=55                                                         ! Относительное сужение при разрыве %  
m=0.75*log(sb*(1+1.4*(psi/100))/s02)/log(log(100/(100-psi))/((s02/ex)+0.002))
st=(s02/(ex*0.002+s02)**m)**(1/(1-m))                          ! "Истинный" предел текучести (Па)
s=st*(log(100/(100-psi))/(st/ex))**m                           ! Напряжение, соответствующее предельной деформации (Па)
!*                                                             ! Материал
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,ex                                                ! Модуль Юнга
MPDATA,PRXY,1,,prxy                                            ! Коэффициент Пуассона
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,r                                               ! Плотность
!*                                                             ! Диаграмма деформирования стали
TB,MISO,1,1,20,0                                               ! Закон упрочнения материала (мультилинейное изотропное упрочнение)
TBTEMP,0                                                       ! Температура
TBPT,,(st/ex),st                                               ! Начальная точка графика sigma =f(e)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(1/19))**(1/m),st+(s-st)*(1/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(2/19))**(1/m),st+(s-st)*(2/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(3/19))**(1/m),st+(s-st)*(3/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(4/19))**(1/m),st+(s-st)*(4/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(5/19))**(1/m),st+(s-st)*(5/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(6/19))**(1/m),st+(s-st)*(6/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(7/19))**(1/m),st+(s-st)*(7/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(8/19))**(1/m),st+(s-st)*(8/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(9/19))**(1/m),st+(s-st)*(9/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(10/19))**(1/m),st+(s-st)*(10/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(11/19))**(1/m),st+(s-st)*(11/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(12/19))**(1/m),st+(s-st)*(12/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(13/19))**(1/m),st+(s-st)*(13/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(14/19))**(1/m),st+(s-st)*(14/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(15/19))**(1/m),st+(s-st)*(15/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(16/19))**(1/m),st+(s-st)*(16/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(17/19))**(1/m),st+(s-st)*(17/19)
TBPT,,(st/ex)*(1+((s/st)-1)*(18/19))**(1/m),st+(s-st)*(18/19)
TBPT,,log(100/(100-psi)),s                                      ! Конечная точка графика sigma =f(e)
!*
SECTYPE,   1, BEAM, RECT, 40, 0 
SECOFFSET, CENT 
SECDATA,0.04,0.04,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0   
K, ,,,, 
K, ,,,1,
K, ,1,,,
K, ,1,,1,   
LSTR,       3,       4  
LSTR,       4,       2  
LSTR,       2,       1  
FLST,5,2,4,ORDE,2   
FITEM,5,1   
FITEM,5,3   
CM,_Y,LINE  
LSEL, , , ,P51X 
CM,_Y1,LINE 
CMSEL,S,_Y  
!*  
!*  
CMSEL,S,_Y1 
LATT,1,1,2, , , ,1  
CMSEL,S,_Y  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
!*  
CM,_Y,LINE  
LSEL, , , ,       2 
CM,_Y1,LINE 
CMSEL,S,_Y  
!*  
!*  
CMSEL,S,_Y1 
LATT,1,1,1, , , ,1  
CMSEL,S,_Y  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
!*  
!*  
LESIZE,ALL, , ,20, ,1, , ,1,
FLST,2,3,4,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,-3  
LMESH,P51X  
/eshape,1   
/replo
FINISH  
/SOL
FLST,2,2,3,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,3   
!*  
/GO 
DK,P51X, , , ,0,ALL, , , , , ,  
ACEL,0,0,9.8,
!*
!*
!*
*ASK,sxx,'Entering Stress Sxx',1e6                  ! Запрос ввода начального напряжения "sxx" по оси Ох элемента
*GET,nelem,ELEM,0,COUNT                             ! Найти количество эл-тов "nelem" в наборе
*DO,i,1,nelem                                       ! Цикл: начало цикла перебора значений от "1" до "nelem"
*GET,type_number,ELEM,i,ATTR,TYPE                   ! Найти номер типа элемента "type_number" для элемента под номером "i"
*GET,type_name,ETYP,type_number,ATTR,ENAM           ! Найти имя типа элемента "type_name" для номера типа элемента "type_number"
*IF,type_name,EQ,180,THEN                           ! Если ..., то...
INISTATE,SET,CSYS,-2$INISTATE,DEFINE,i,,,,sxx       ! Предварительное напряжение "sxx" элемента с номером "i"
*ENDIF                                              !
*ENDDO                                              ! Цикл: окончание цикла
FINISH                                              ! Выход из постпроцессора
!*
!*
!*
/SOL                           ! Вход в решатель
ANTYPE,0                       ! Определение типа анализа (статический)
SOLCONTROL,ON                  ! Включение оптимизации настроек нелинейного расчета
NLGEOM,ON                      ! Включение эффектов больших перемещений
SSTIF,ON                       ! Возможность изменения жесткости при увеличении нагрузки
NSUBST,50,200,50               ! Количество подшагов загружения
OUTRES,ALL,ALL                 ! Запись в файлы данных и результатов (всех)
AUTOTS,ON                      ! Автоматический выбор шага нагружения по времени
TIME,1                         ! Время
SOLVE                          ! Запуск расчета
FINISH                         ! Выход из решателя
!*
!*
!*
EPLOT                          ! Показать элементы
/ESHAPE,0                      ! Не показывать элементы в соответствии с константами
!*
/POST1                         ! Вход в постпроцессор
SET,LAST                       ! Прочитать данные последнего шага нагружения
*GET,cnvg,ACTIVE,0,SOLU,CNVG   ! Найти значение "cnvg" показателя сходимости расчета ("0" - рашение не сходится; "1" - рашение сходится)
*IF,cnvg,EQ,0,THEN             ! Блок: если число "cnvg" равно "0", то...
SET,PREVIOUS                   ! ... Прочитать данные предпоследнего шага нагружения
*ENDIF                         ! Блок: конец
!*
/TRIAD,LBOT                    ! Показать символ системы координат в левом нижнем углу экрана
/PLOPTS,MINM,1                 ! Показать значения символов min-max на экране
/PNUM,SVAL,1                   ! Показать значения усилий на эпюрах после постпроцессорной обработки
/PBC,RFOR,,0                   ! Не отображать реакции опор
/PBC,U,,0                      ! Не отображать условия закрепления (перемещения)
/PBC,ROT,,0                    ! Не отображать условия закрепления (повороты)
/PBC,F,,0                      ! Не отображать приложенные силы
/PBC,M,,0                      ! Не отображать приложенные моменты
/VSCALE,,,                     ! Не отображать векторы факторов пропорционально значениям
/GFORMAT,DEFA                  ! Округление единиц измерения по умолчанию
/CONTOUR,1,,,,                 ! Показать индикацию цветом контуров величин (по умолчанию - 9 цветов)
!*  
/DSCALE,ALL,50
/EFACET,1
PLNSOL, U,Z, 0,1.0

[Фролов Дмитрий]

Сообщение от vs-tes На сколько я понимаю, команда INISTATE применима к конкретному элементу. Или к типу, или константам?

она применима к номеру элемента, или ко всем выделенным элементам, если второй аргумент пустым оставить
INISTATE,DEFINE, ,,,,1e6

Сообщение от vs-tes (с максимальным все должно быть понятно - рвет канат, наверное (пока не проверил)), НО!!

я что-то не понял, кого там рвет?)

задачу не запускал, но могу сказать, что малелькое у вас максимальное количество шагов

[vs-tes]

Сообщение от Фролов Дмитрий кого там рвет?

Имеется в виду натяжение link'а на усилие, соответствующее его разрыву. Вернее, напряжение в сечении, которое, например, для стали 235 при работе в упругой стадии составляет 230МПа.

Сообщение от Фролов Дмитрий что малелькое у вас максимальное количество шагов

Об этом есть отдельная тема, посмотрите пожалуйста! - http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=92917

Liebe Kameraden!!!
В процессе поиска правды в 02ч. 54мин. киевского времени я сделал такие выводы о link180:
1. link180 - очень "противный" элемент. Это объясняется тем, что диапазон значений Sxx (начального напряжения по оси Ох эл-та) очень велик и при "неправильном" значении расчет прерывается. Но целесообразно использовать значение Sxx=1е6Па, предложенное товарищем Фроловым Дмитрием (респект!!! ).
2. Связка INISTATE,SET,CSYS,-2$INISTATE,DEFINE,i,,,,sxx не работает (или работает в примитивных отдельных случаях), если не задано ускорение свободного паданья, zum Beispiel, ACEL,0,0,9.8, .

Миниатюра - работа крестовой связи на растяжение.