[S_Gagarin]

Хватай, налетай.

Графики "сигма-эпсюлон" деформирования тяжёлых бетонов до В60 с автоматическим вычислением всех величин полностью согласно приложения Г СП 63.13330.2018 "БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. Основные положения".

То, чего Вы так давно ждали, но не знали как и где узнать!

Есть 2 файла - №1 график полностью согласно требований СП, №2 - с дополнениями для вычисления параметров разупрочнения бетона для моделей прочности в ANSYS (диапазоны графиков по ниспадающим ветвям значительно расширены для вычисления граничных значений по напряжениям), даже включая параметр Gft!!!, который насколько я понял, равен площади графика под эпюрой ниспадающей ветви растяжения для графика бетона.

Вводишь класс бетона, прочности Rb,ser, Rbt,ser, Eb и готово!

[Dimarik35D26]

Сообщение от S_Gagarin , там тоже прописываешь для упругой стадии только модуль деформации стали и для пластической зоны из всех полных пластических деформаций вычитаешь упругие деформации.

Ну я делаю металл билинейной. То есть устанавливаю значение пластической деформации сали и упрочнение и все. А вот с MISO не работал, по идее в нее можно заложить с испытаний диаграмму.
Да и подскажите в MISO Вы вводите для стали и сжатие и растяжение? или как?

[Dimarik35D26]

Кто-то даже так делает. Но вот как сталь работает на сжатие до каких пределов. По идеи должна предела прочности на сжатие бетона из учета одинаковых деформаций, eb=es

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 Спасибо большое! Не сочтите за наглость, но в ДВГ картинки нет)))))) Не могли бы ее прислать? Спасибо. Очень помогли. Вы случайно не знаете как настроить решатель так, чтобы Ансис считал модель именно до определенного значения, например меня интересует какие будут усилия в бетоне когда арматура достигнет площадки текучести, чтобы дальше программа не считала, а остановилась.

Эта картинка есть - она называется "for MW.JPG".

Да спокойно это можно сделать при помощи модели MISO для стали - вводи туда Es=200000МПа, а также две точки в график: "0 - 435МПа" и допустим "0.0001 - 435.1" (это для Rs=435МПа, т.е. для А500С). Таким образом, можно задать нелинейные свойства для арматуры, чтобы Ансис сразу же после достижения Rs выключал данную арматуру из работы и скорее всего это приведёт к отсутствию сходимости решения и решение остановится, НО я бы не рекомендовал так делать, я бы рекомендовал задать настоящий график арматуры А500С, например (0 - 434.9МПа, 0.022825 - 435МПа), достижение предела текучести контролировать путём отматывания времени расчёта на необходимую отметку, потом можно умножить нагрузку на это время, например 0.9*40тс/п.м. = 36тс/п.м. и пересчитать, но это в принципе не особо обязательно.

Если считать, чтобы арматура разрушалась после достижения Rs, то решение может занять ООЧЕНЬ много времени, особенно, если включить учёт больших перемещений, т.е. геометрическую изменяемость, что я стараюсь всегда делать.

[Dimarik35D26]

Сообщение от S_Gagarin Эта картинка есть - она называется "for MW.JPG". Да спокойно это можно сделать при помощи модели MISO для стали - вводи туда Es=200000МПа, а также две точки в график: "0 - 435МПа" и допустим "0.0001 - 435.1" (это для Rs=435МПа, т.е. для А500С). Таким образом, можно задать нелинейные свойства для арматуры, чтобы Ансис сразу же после достижения Rs выключал данную арматуру из работы и скорее всего это приведёт к отсутствию сходимости решения и решение остановится, НО я бы не рекомендовал так делать, я бы рекомендовал задать настоящий график арматуры А500С, например (0 - 434.9МПа, 0.022825 - 435МПа), достижение предела текучести контролировать путём отматывания времени расчёта на необходимую отметку, потом можно умножить нагрузку на это время, например 0.9*40тс/п.м. = 36тс/п.м. и пересчитать, но это в принципе не особо обязательно. Если считать, чтобы арматура разрушалась после достижения Rs, то решение может занять ООЧЕНЬ много времени, особенно, если включить учёт больших перемещений, т.е. геометрическую изменяемость, что я стараюсь всегда делать.

С картинкой не понял, извините. Да с растяжением вроде как понятно и с решателем тоже. Я ингода задаю большую нагрузку, смотрю где он начинает дробить шаг останавливаю и немного к этой нагрузки прибавляю и получаю, близкое к искомому пределу.
А вот как программа работает с талью на сжатие?

[Dimarik35D26]

Или это значит, что это диаграмма для MW и картинки тут не должно быть?

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 Кто-то даже так делает. Но вот как сталь работает на сжатие до каких пределов. По идеи должна предела прочности на сжатие бетона из учета одинаковых деформаций, eb=es

Эта диаграмма на рисунке - похоже, что она не совсем правильная, т.к. она до 50% относительных удлинений, а это уже отн. деф-ии при разрыве. Этот график по приложению В из СП16.13330.2017 должен быть с ниспадающей ветвью после достижения предела прочности Ru, но хитрый расчётчик решил сделать участок после Ru параллельным, а не ниспадающим, т.к. MISO не может отработать ниспадающую ветвь. Это скорее для испытаний нужно, чтобы смотреть как "шейка" образуется и разрыв, скорее всего с ниспадающей ветвью в LS-DYNA можно задавать для металла.

Да, арматура на сжатие способна отрабатывать до Rs и далее по графику в пластику, т.к. она удерживается хомутами и защитным слоем бетона от выпучивания. Чтобы увидеть настоящую картину разрушения бетона вокруг арматуры и последующее выпучивание сжатой арматуры между стержнями поперечной арматуры, нужно продольную арматуру моделировать отдельными объёмными стержнями, а поперечную арматуру линиями или тоже объёмниками, но это очень усложнит расчёт.

Когда моделируешь арматуру линиями, то Ансис "размазывает" её по бетону, поэтому увидеть адекватный механизм разрушения арматуры от сжатия вряд ли получится. Скорее сначала бетон должен взорваться вокруг сжатой арматуры.

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 Или это значит, что это диаграмма для MW и картинки тут не должно быть?

Вот эта картинка

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Dimarik35D26 Ну я делаю металл билинейной. То есть устанавливаю значение пластической деформации сали и упрочнение и все. А вот с MISO не работал, по идее в нее можно заложить с испытаний диаграмму. Да и подскажите в MISO Вы вводите для стали и сжатие и растяжение? или как?

MISO задаётся только для ветви растяжения. Считается, что сталь работает одинаково в зоне сжатия и растяжения, поэтому Ансис будет зеркально отрабатывать эту диаграмму и в ветви сжатия.

[Dimarik35D26]

Сообщение от S_Gagarin MISO задаётся только для ветви растяжения. Считается, что сталь работает одинаково в зоне сжатия и растяжения, поэтому Ансис будет зеркально отрабатывать эту диаграмму и в ветви сжатия.

Спасибо!
Я так и понимал.

В MISO задаете, что-то вроде 5-10 точек диаграммы?

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 Спасибо! Я так и понимал. В MISO задаете, что-то вроде 5-10 точек диаграммы?

Намного меньше. По СП63 для двухлинейной диаграммы арматуры достаточно 2х точек, для трёхлинейной три точки. Для диаграммы стали по приложению В из СП16.13330.2017 нужно 4 точки.

Можно сколько угодно точек задать и удобнее делать в эксель файле - в экселе задаёшь полный график и путём вычитания упругого участка формируешь для Ансиса строки, потом копируешь строки из экселя в АНСИС.

[Dimarik35D26]

Сообщение от S_Gagarin Намного меньше. По СП63 для двухлинейной диаграммы арматуры достаточно 2х точек, для трёхлинейной три точки. Для диаграммы стали по приложению В из СП16.13330.2017 нужно 4 точки. Можно сколько угодно точек задать и удобнее делать в эксель файле - в экселе задаёшь полный график и путём вычитания упругого участка формируешь для Ансиса строки, потом копируешь строки из экселя в АНСИС.

С бетоном понятно, что мы вычитаем из общих деформаций упругие и сама диаграмма WM начинается с пластических деформаций. А вот с арматурой вроде же не так, есть такое ощущение, что тут полные деформации нужны, по металлу мы же график начинаем не с пластических как в бетоне

Аааа вот сейчас посмотрел график в файле, да с пластических начинается диаграмма, но все же как-то мне лично сомнительно, что упругие вычетам.

Да и откуда приняты эти значения, первое понятно Rs/Es= 240/206000=0.001165. А остальные?

[Dimarik35D26]

Наверное отсюда

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 С бетоном понятно, что мы вычитаем из общих деформаций упругие и сама диаграмма WM начинается с пластических деформаций. А вот с арматурой вроде же не так, есть такое ощущение, что тут полные деформации нужны, по металлу мы же график начинаем не с пластических как в бетоне Аааа вот сейчас посмотрел график в файле, да с пластических начинается диаграмма, но все же как-то мне лично сомнительно, что упругие вычетам. Да и откуда приняты эти значения, первое понятно Rs/Es= 240/206000=0.001165. А остальные?

Не, точно надо вычитать упругую зону для MISO как и для бетона.

Если речь про график для "С345 до 40мм", то он построен по приложению В к СП16.13330.2017.

[Dimarik35D26]

Если подытожить всего вышесказанного на предмет упрочнения / разупрочнения бетона - "Softening", то задание данного параметра для типа "Exponential":
1. Анализируем графики деформирования бетона (диаграмма бетона и диаграмма упрочнения / разупрочнение бетона из справки Ансис), а именно понимаем необходимые контрольные точки для задания бетона (Рисунок 1);
2. Далее определяем конкретные значения искомых параметров из файла эксель любезно предоставленного S_Gagarin, а именно: Кcm, Кcu и Gft.
3. Далее вводим исходные данные в Ansys для расчета в упругой стадии, а именно: Rb,ser, Rbt,ser, Rb,ser*1,2=двухосное сжатие, угол дилатации 13 (рекомендует AlexBud) [вообще с углом я еще не разобрался], вводим найденный модуль упругости так же из файла S_Gagarin = 0,65Rb,ser/eb. Вообще в нормах данный показатель дилатации 0,6 (СП), но по испытаниям я знаю, что для низких классов 0,55, а для высоких 0,65.
4. Далее из найденных значений полных деформаций Кcm, Кcu (по графикам из файла эксель) вычитаем упругую деформацию которая определяется так же по графику или 0,65Rb,ser / Еb.
Итого получаем для бетона класса В30:
1. Кcm=0.0020352 - 0.000624 = 0.0014112. Таким же образом и для Kcu: 0.003352 - 0.000624 = 0.002728;
2. Координата начала пластических деформаций от прочности бетона = 0,65 Ωci (до этого бетон работает упруго);
3. Остаточное напряжение в бетоне, то есть нижняя граница разупрочнения по СП = 0,85 Ωcu, что соотствевует деформациям Kcu (0.003352 - 0.000624 = 0.002728)
4. Остаточное относительное напряжение при сжатии, в целом данное значение необходимо для того, чтобы программа продолжала расчет, это разупрочнение бетона при сжатии Ωcr = 0.175
5. Энергия разрушения, та энергия которая возникнет при появлении трещин в бетоне и соответственно данная энергия создаст некоторый удар (толчок) в элемент (я так это понимаю), данное значение принимается как площадь под диаграммой бетона при растяжении и вычисляется по файлу экселя для бетона В30, Gft = 138,34
6. Остаточное относительное напряжение при растяжении, принимается = 0,1
7. Арматура задается билинейной. Рисунок 3.


Надеюсь я выстроил правильный алгоритм, который подытожит наши разговоры и пригодиться всем. ))))


----- добавлено через 38 сек. -----
И еще задать арматуру можно через MISO, что в целом наверное это более правильно, так как задается несколько точек, можно вообще диаграмму с эксперимента взять или по приложению В к СП16.13330.2017 с характерными точками, как рекомендует S_Gagarin, но MISO не может отработать ниспадающею ветвь. Здесь у меня вопрос, надо сверить варианты. Но думаю здесь все зависит от задачи. Мне например необходимо понять перераспределение усилий в арматуре и бетоне в многопролетной балки после достижения пластических деформаций в арматуре. И вот какую выбрать диаграмму работы арматуры не знаю, по идее билинейную.

И и последнее я понимаю, что MW работает по пластической теории и мы задаем в параметры пластические деформации, а упругие деформации Ансис рассчитывает он значения модуля упругости. Но если мы принимаем только пластические деформации в работе это же не полные деформации, значит мы занижаем деформативность не так ли, то есть верх диаграммы уводим влево или Ансис считает так, сначала получает деформации в упругой стадии как только они достигли предела (0,65Rb), начинает считать по пластическим деформациям и когда выдает результат первое значение пластической деформации будет предельное значение упругой деформации и в вершине диаграммы по итогу будут полные деформации? Надеюсь правильно выразился

[Dimarik35D26]

Так же подскажите пожалуйста как установить сходимость в процентах, что означают данные параметры (рисунок)

[AlexBud]

Dimarik35D26,

Я рекомендую начать с линейной диаграммы разупрочнения (HSD6). После того как удастся достигнуть сходимости с этой диаграммой - можно попробовать другую.

По поводу MW - сам материал работает по классическим законам механики, только упрочнение вычисляется по работе, совершаемой тензором пластическим деформаций над напряжениями. Те программа на каждом подшаге получает приращение тензора полной деформации, затем возвращаясь на поверхность выделяет из общей деформации пластическую и на основании ее устанавливает коэффициент упрочнения. Другими словами - у вас есть полная деформация (например соотвествующая пиковым напряжениям). Этой полной деформации соответствует определенная пластическая часть. По величине этой пластической части считается упрочнение.
При этом упругая деформация никуда не девается, просто она не используется в упрочнении - так намного удобнее, тк упрочнение от пластической работы не будет зависимым от коэфф Пуассона и угла дилатансии. другими словами. Короче на вершине будут полные деформации)

На картинке у вас tolerance это % сходимости.

Вообще советую для начала раздавить призму или кубик и вывести интересующие результаты в виде диаграмм. Времени это займет совсем немного, зато можно наглядно посмотреть влияние каждого параметра, предварительно подобрать настройки сходимости и тд.

[S_Gagarin]

Сообщение от Dimarik35D26 Если подытожить всего вышесказанного на предмет упрочнения / разупрочнения бетона - "Softening", то задание данного параметра для типа "Exponential": 1. Анализируем графики деформирования бетона (диаграмма бетона и диаграмма упрочнения / разупрочнение бетона из справки Ансис), а именно понимаем необходимые контрольные точки для задания бетона (Рисунок 1); 2. Далее определяем конкретные значения искомых параметров из файла эксель любезно предоставленного S_Gagarin, а именно: Кcm, Кcu и Gft. 3. Далее вводим исходные данные в Ansys для расчета в упругой стадии, а именно: Rb,ser, Rbt,ser, Rb,ser*1,2=двухосное сжатие, угол дилатации 13 (рекомендует AlexBud) [вообще с углом я еще не разобрался], вводим найденный модуль упругости так же из файла S_Gagarin = 0,65Rb,ser/eb. Вообще в нормах данный показатель дилатации 0,6 (СП), но по испытаниям я знаю, что для низких классов 0,55, а для высоких 0,65. 4. Далее из найденных значений полных деформаций Кcm, Кcu (по графикам из файла эксель) вычитаем упругую деформацию которая определяется так же по графику или 0,65Rb,ser / Еb. Итого получаем для бетона класса В30: 1. Кcm=0.0020352 - 0.000624 = 0.0014112. Таким же образом и для Kcu: 0.003352 - 0.000624 = 0.002728; 2. Координата начала пластических деформаций от прочности бетона = 0,65 Ωci (до этого бетон работает упруго); 3. Остаточное напряжение в бетоне, то есть нижняя граница разупрочнения по СП = 0,85 Ωcu, что соотствевует деформациям Kcu (0.003352 - 0.000624 = 0.002728) 4. Остаточное относительное напряжение при сжатии, в целом данное значение необходимо для того, чтобы программа продолжала расчет, это разупрочнение бетона при сжатии Ωcr = 0.175 5. Энергия разрушения, та энергия которая возникнет при появлении трещин в бетоне и соответственно данная энергия создаст некоторый удар (толчок) в элемент (я так это понимаю), данное значение принимается как площадь под диаграммой бетона при растяжении и вычисляется по файлу экселя для бетона В30, Gft = 138,34 6. Остаточное относительное напряжение при растяжении, принимается = 0,1 7. Арматура задается билинейной. Рисунок 3. Надеюсь я выстроил правильный алгоритм, который подытожит наши разговоры и пригодиться всем. )))) ----- добавлено через 38 сек. ----- И еще задать арматуру можно через MISO, что в целом наверное это более правильно, так как задается несколько точек, можно вообще диаграмму с эксперимента взять или по приложению В к СП16.13330.2017 с характерными точками, как рекомендует S_Gagarin, но MISO не может отработать ниспадающею ветвь. Здесь у меня вопрос, надо сверить варианты. Но думаю здесь все зависит от задачи. Мне например необходимо понять перераспределение усилий в арматуре и бетоне в многопролетной балки после достижения пластических деформаций в арматуре. И вот какую выбрать диаграмму работы арматуры не знаю, по идее билинейную. И и последнее я понимаю, что MW работает по пластической теории и мы задаем в параметры пластические деформации, а упругие деформации Ансис рассчитывает он значения модуля упругости. Но если мы принимаем только пластические деформации в работе это же не полные деформации, значит мы занижаем деформативность не так ли, то есть верх диаграммы уводим влево или Ансис считает так, сначала получает деформации в упругой стадии как только они достигли предела (0,65Rb), начинает считать по пластическим деформациям и когда выдает результат первое значение пластической деформации будет предельное значение упругой деформации и в вершине диаграммы по итогу будут полные деформации? Надеюсь правильно выразился

Привет.

1) По поводу начального модуля деформации бетона - он вычисляется по участку растянутого бетона, т.е. по Rbt (!), т.к. он этот модуль один единственный для упругой части зон растяжения и сжатия! Т.е. делаешь Rbt,ser/(кси bt), где кси bt - это относительные деформации бетона, при напряжениях Rbt,ser - вычисляются по файлу эксель. Далее нужно найти на ветви сжатия точку с таким же модулем деформации и принять, что после этой точки начинается нелинейное деформирование бетона от сжатия! Может получиться это и при 0.6 и при 0.65Rb,ser.

2) По поводу учёта упругих и пластических деформаций - они складываются. Сначала Ансис отрабатывает все упругие деформации, потом к упругим прибавляются неупругие.

3) Есть решение для учёта роста трещин - SMART CRACK, см. видео:

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=4yx7WTB7BZE

[AlexBud]

Сообщение от S_Gagarin Привет. 1) По поводу начального модуля деформации бетона - он вычисляется по участку растянутого бетона, т.е. по Rbt (!), т.к. он этот модуль один единственный для упругой части зон растяжения и сжатия! Т.е. делаешь Rbt,ser/(кси bt), где кси bt - это относительные деформации бетона, при напряжениях Rbt,ser - вычисляются по файлу эксель. Далее нужно найти на ветви сжатия точку с таким же модулем деформации и принять, что после этой точки начинается нелинейное деформирование бетона от сжатия! Может получиться это и при 0.6 и при 0.65Rb,ser. 2) По поводу учёта упругих и пластических деформаций - они складываются. Сначала Ансис отрабатывает все упругие деформации, потом к упругим прибавляются неупругие. 3) Есть решение для учёта роста трещин - SMART CRACK, см. видео: Нажмите для просмотра https://www.youtube.com/watch?v=4yx7WTB7BZE

SMART CRACK к бетону никакого отношения не имеет)

[S_Gagarin]

Сообщение от AlexBud SMART CRACK к бетону никакого отношения не имеет)

То есть для бетона Ансис не рассчитает развитие трещины? Я посмотрел видео - для материала сталь это работает. Надо попробовать на бетоне. Какая Ансису по сути разница - считать развитие трещины в бетоне или в стали? Везде идёт разрушение материала, расчёт через энергию. Бетон разрушается легче, но это лишь порядок чисел, а не их отсутствие.

Вы пробовали, чтобы утверждать, что с нелинейным бетоном работать не будет?

[AlexBud]

Сообщение от S_Gagarin То есть для бетона Ансис не рассчитает развитие трещины? Я посмотрел видео - для материала сталь это работает. Надо попробовать на бетоне. Какая Ансису по сути разница - считать развитие трещины в бетоне или в стали? Везде идёт разрушение материала, расчёт через энергию. Бетон разрушается легче, но это лишь порядок чисел, а не их отсутствие. Вы пробовали, чтобы утверждать, что с нелинейным бетоном работать не будет?

1) Можно открыть справку, чтобы в разделе Assumptions and Limitations найти следующее:

Material behavior is assumed to be linear elastic isotropic, with only one material in the crack-growth domain. Plasticity effects, nonlinear geometry effects, and load-compression effects are not considered.
Те работает только с упругими материалами.

2) В трещинах бетона действуют силы зацепления, есть механизмы торможения трещин, связанные со структурой и неоднородностью бетона. В конце концов бетон - квазихрупкий материал, степень хрупкости которого зависит от уровня гидростатического обжатия. Все это значительно влияет на напряженно-деформированное состояние и конечный результат. Как это учитывается в SMART? Раз вы предлагаете эту технологию, наверняка вы уже разобрались и имели с ней опыт. Расскажите, как вышеописанные факторы в ней учитываются? Аналогично и для "моделирования" трещин контактами)

При использовании моделей теории пластичности вроде Menetrey-William это учитывать не нужно, тк модель феноменологическая. Ее цель - получение результата, близкого к опытам по напряжениям (и в определенной зоне по деформациям) без непосредственного моделирования процесса разрушения бетона.

Если вам нужно моделировать рост и развитие трещин в бетоне - в АНСИС ближе всего для этого подходит новая версия microplane: это модель бетона с анизотропными повреждениями.

[Dimarik35D26]

Сообщение от AlexBud Если вам нужно моделировать рост и развитие трещин в бетоне - в АНСИС ближе всего для этого подходит новая версия microplane: это модель бетона с анизотропными повреждениями.

Про новую модель Вы имеете ввиду из данного видео или нет.

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=JXbZnhGZliY&list=PLvD-G8tr0Zfcn9949YD3t1XeoBFoLc7U-&index=1