[saufesma]

Если кому не лень объясните, что я делаю не так в FreeCAD, если результат так отличается от ручного расчёта.

[saufesma]

Сообщение от Liukk То, что написано в этой теме, можно считать как учебную задачу по расчёту на прочность.

Выглядит именно так, а разобраться в МКЭ без этого никак, тут ещё с програмками по МКЭ зависаю.

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от Liukk Начните лучше с Решетова "Детали Машин" https://dwg.ru/dnl/7842 и Анурьева т2. https://dwg.ru/dnl/1217 тут как раз и расчёт валов и подшипников, муфты и зубчатые колёса с цепными передачами и т.п.

Две порожняковые книжки, Анурьева можно держать только как свод ГОСТов.
А если вы ими пользуетесь для работы, у меня слов нет.
Если не трудно сделайте фотку любой своей разработки нестандартного оборудования.

[Liukk]

Сообщение от saufesma Две порожняковые книжки

После такого хамства дальнейший диалог считаю бессмысленным.
"Анурьев наше ВСЁ" (с)

[saufesma]

Сообщение от Liukk После такого хамства дальнейший диалог считаю бессмысленным. "Анурьев наше ВСЁ" (с)

Обидеть вас не было моим намерением. Когда приезжаю в Россию часто слышу, что всё что сделано в России мягко говоря г....о, вот и взяла обида начал осваивать машиностроение Потом заметил, что книжки напечатанные при Сталине и до 1960 более информативны чем те которые печатаны после 1980, в некоторых случаях заметил плагиатсво со стороны академиков которые бессовестно переписывали книжки, запятая в зяпятую, точка в точку, книги авторов указанных мною периодов.

[Liukk]

Сообщение от saufesma Обидеть вас не было моим намерением.

1. Вы оскорбили не меня, а память о ДВУХ очень уважаемых людях в машиностроении (столпов). Работами которых пользуется не одно поколение машиностроителей. Мне ДМ в вузе читал Кудрявцев В.Н. (зав кафедрой ДМ ВоенМеха, законодатель мод по планетарным редукторам в СССР). Так он очень лестно отзывался о Решетове. https://ru.wikipedia.org/wiki/Решето...рий_Николаевич
2.

Сообщение от saufesma опыта в конструировании нет,

Поэтому и посоветовал УЧЕБНИК, ибо справочник для тех, кто понимает суть процесса. Причём учебник нужно не просто прочитать , а изучить и понять суть. (учебник Иосилевича по ДМ похоже пролистали по диагонали и мало что поняли)

[saufesma]

Удачи!

[nick.klochkov]

Сообщение от Нубий-IV ...(для стержня такое годится, для расчетов объемных моделей - нет), и концентраторы пропадут. В расчетных программах для такого случая обычно ставят податливые опоры,...

не могли бы вы немного подробнее это пояснить (по поводу упругих опор, назначение их характеристик в зависимости от материала) или, посоветовать что-то почитать, или, если это возможно, дать ссылку
понимаю, что здесь все завязано ТУ, но тем не менее)
спасибо

[saufesma]

Сообщение от Нубий-IV Напряжения надо смотреть в заделке, а не в месте приложения нагрузки. Или нагрузку перезадать на всю площадь торца вместо ребра, чтобы под силой максимум не возникал - это он сейчас картину портит.

Задал, да с тем же результатом. Загрузить файлы не могу. Буду ковырять дальше.

----- добавлено через ~2 ч. -----

Сообщение от Нубий-IV Формулы сопромата не учитывают расширение-сужение волокон в поперечном направлении.

Я полностью пповторил пример из https://habr.com/en/post/423359/ только в FreeCAD, у них размерность Н/м^2, мне пришлось перевести в Н/мм^2. И результат вообще не понятно, что вышло.

[ETCartman]

Сообщение от Liukk А у вас FreeCAD... Выводы делайте сами.

Какой то карго культ, по названию программы оценивать результаты. Несколько лет считал в CalculiX, ElmerFEM (солверы FreecAD), лицензионных ANSYS и Solidworks - результаты совпадают с точностью до задания расчетной схемы и типа элементов. Естественно само задание, построение и контроль - легче в коммерческих программах.
Во FreeCAD по умолчанию использутся то же что и в Solidworks Simulation - тетраэдры с промежуточными узлами. В Компас есть бесплатная версия с менее точными элементами - тeтраэдрами без промежуточных узлов, более чувствительными к качеству сетки и прочим вещам (могут быть расхождения если не разбираться почему в каждом конкретном случае). Бесплатной версии там лучше избегать новичкам.
Если очень интересно решение тестовых задач в том же CalculiX, то масса решений в сети по этому поводу.

https://github.com/mkraska/CalculiX-Examples

А в каждом конкретном случае долго ковырять что и почему. Выкладывайте INP файл для CalculiX (вытаскивается оттуда) - там текстового редактора достаточно чтобы открыть.

[saufesma]

Сообщение от ETCartman https://github.com/mkraska/CalculiX-Examples

Есть кое-что. А с проставкой граничных условий не всё так гладко. По примерам пробовал свои картинки обрабатывать, запутался.
Например в прикреплённом файле,

cgx -step beam-habr.step

plot p all

появляются две точки которых не было в beam-habr.

Файл с FreeCAD не могу задуть на сайт, там совсем неожиданный результат.

[saufesma]

Вот картинка результата, полностью прогнал с сайта https://habr.com/en/post/423359/ и ничего не понятно, почему так.

[ZVV]

Решил прогнать задачу автора (консольный стержень сечением 50*100 мм длиной 1000 мм, нагруженный силой 10000 Н) с различными вариантами закрепления на опоре. Считал в Autodesk Inventor.

Вариант 1. Запрет смещения всех опорный узлов по x, y, z. Коэффициент Пуассона для материала 0,3. Распределение напряжений в заделке аналогично полученному автором:

Вариант 2. Запрет смещения всех опорный узлов по x, y, z. Коэффициент Пуассона для материала 0,01. Распределение напряжений в заделке максимально близко к теоретическому в балочной постановке (как и завещал Нубий-IV):

Вариант 3. В моем представлении, освобождение узлов от закрепления в поперечном направлении должно было дать картину, аналогичную распределению в варианте 2, но получилось несколько иначе. Запрет смещения всех опорный узлов по x, y + податливое закрепление в поперечном направлении. Коэффициент Пуассона для материала 0,3. Распределение напряжений в заделке отлично от теоретического в балочной постановке:

В итоге, есть два вопроса.
1) Почему CalculiX при закреплении всех узлов по всем степеням свободы не дает всплесков напряжений, аналогичных варианту 1, полученным в FreeCAD и Inventor?
2) Как закрепить торец консоли (без изменения кэф-та Пуассона), чтобы избежать всплеска напряжений в заделке?

[Alexander_Student]

Сообщение от saufesma Вот картинка результата, полностью прогнал с сайта https://habr.com/en/post/423359/ и ничего не понятно, почему так.

Вроде нормальная картинка - в месте заделки напряжения будут зависеть от размера сетки, в том месте находится сингулярность и при измельчении сетки напряжения будут стремиться к бесконечности так что полного совпадения со статьей не будет. Но если уровень напряжений примерно одинаков и перемещения хорошо совпадают то все в порядке. Максимальное напряжение может быть буквально в паре элементов, не смотрите на него, выведите шкалу и смотрите напряжения в наружных волокнах.

[saufesma]

Сообщение от Alexander_Student Вроде нормальная картинка - в месте заделки напряжения будут зависеть от размера сетки, в том месте находится сингулярность

Выходит надо мозолить сcalculix, без freecad, да тяжеловато.

[Alexander_Student]

Сообщение от saufesma Выходит надо мозолить сcalculix, без freecad, да тяжеловато.

Надо брать нормальный пример или смотреть физичные результаты. Место жесткой заделки это сингулярность, правильная величина напряжений в этом месте - бесконечность, точка. Хоть в сcalculix хоть в Ansys. Максимальные напряжения будут сильно зависеть от размера сетки и все они будут неправильными. Можете оцениться по перемещениям - они должны хорошо совпасть с теорией.
Если хотите посмотреть напряжения, то возьмите другой пример, например Задачу Кирша (дырка в пластине).
https://scadsoft.com/tests_scad/index/test/40
Так что это не проблема софта - вы (и тот чел из Хабра) просите от софта невыполнимого - в месте заделки максимальные напряжения могут быть какими угодно. Это ограничение МКЭ - в местах заделки и в углах ≥ 90 градусов напряжения будут стремиться к бесконечности с уменьшением размера сетки.
Можете взять жестко защемленную балку с обоих концов и нагрузить ее давлением на верхнюю плоскость и смотреть напряжения в центре балки, или можете посчитать собственные частоты для текущей балки - в учебнике Писаренко есть формула для определения изгибных частот консольной балки.

[Бахил]

Сообщение от saufesma Вот картинка результата, полностью прогнал с сайта https://habr.com/en/post/423359/ и ничего не понятно, почему так.

Мазохизм, считать в калькулисе. Хотя результаты выдаёт вполне правильные.

Сообщение от ZVV 1) Почему CalculiX при закреплении всех узлов по всем степеням свободы не дает всплесков напряжений, аналогичных варианту 1, полученным в FreeCAD и Inventor?

Даёт, но не столь значительно. Зависит не только от типа КЭ, но и от функции формы.

Сообщение от ZVV 2) Как закрепить торец консоли (без изменения кэф-та Пуассона), чтобы избежать всплеска напряжений в заделке?

Никак. Только применяя "продвинутые" КЭ, и то не факт. Сингулярность, однако.

[Нубий-IV]

Сообщение от saufesma Задал, да с тем же результатом.

Я несколько другое имел ввиду. В исходном файле максимальные напряжения находятся в месте приложения силы, и они высвечиваются в панели результатов как "Максимум". Если силу размазать по торцу, максимум получится там, где должен быть - в заделке, и значение в панели падает со 188 МПа до 155 МПа; не потому, что напряжения в заделке уменьшились, а потому, что в исходной задаче они показываются не в той точке.

Сообщение от saufesma Я полностью пповторил пример из https://habr.com/en/post/423359/ только в FreeCAD, у них размерность Н/м^2, мне пришлось перевести в Н/мм^2. И результат вообще не понятно, что вышло.

Чтобы полностью повторить результат, надо полностью повторить не только геометрию, но еще и сетку конечных элементов, вместе с их типом. Сам по себе GMSH умеет получать красивые сетки из кубиков, как в примере с Хабра. Но во FreeCadе эта возможность глючит. В свойствах сетки алгоритм 2D "DelQuad" есть, и опция "Recombine" есть, но сетка генерируется с вывернутыми элементами. Надеюсь, в следующем десятилетии это починят, а пока придется пользоваться тетраэдрами.

Что касается примера с Хабра, то там автор малость соврамши, ответ с сопроматом тоже не совпадает (это не страшно, в учебных и рекламных целях врать не стыд, а доблесть). Сравнивать-то надо не эквивалентные напряжения, а продольные (SXX в CalculiX, или sx во FreeCad).

И, если сетку в примере побить помельче, пиковые напряжения тоже поползут вверх. Шаг изополей измельчается и к верхнему ребру, и к углам. Налицо концентрация напряжений, с отклонением формы эпюры от сопроматовской бабочки. Это означает, что с измельчением сетки напряжения будут расти; до бесконечности или до конечной величины - не знаю, надо искать в справочниках теоретическое решение, или попытаться получить его в каких-нибудь Маткадах/Мэплах/Максимах; для параллелепипеда там наверняка разложение в тригонометрические ряды сработать должно.

Сообщение от ZVV Почему CalculiX при закреплении всех узлов по всем степеням свободы не дает всплесков напряжений, аналогичных варианту 1, полученным в FreeCAD и Inventor?

Собственно, FreeCad через Calculix и считает. Но, в примере, видимо, грубая сетка и элементы первого порядка сгладили всплески. У нас, строителей-ПГСников, концентраторы вообще не учитываются, мы обходимся назначением пластичных сталей и конструктивными мероприятиями. Так в расчетных схемах "элементы побольше" используются как трюк, сглаживающий пиковые напряжения. То есть мы схемы с мелкой сеткой возле концентраторов не делаем специально, а то полезут всякие, понимаешь, лови их потом.

Сообщение от ZVV Как закрепить торец консоли (без изменения кэф-та Пуассона), чтобы избежать всплеска напряжений в заделке?

По идее, поперек балки закреплений не должно быть, кроме одной точки или всех точек по вертикальной оси - чтобы не мешать расширению поперек. А а вертикальном направлении - податливые опоры, причем достаточно мягкие, чтобы не мешать расширяться и по вертикали; возможно, еще и податливость по высоте надо задать неравномерно.

Сообщение от nick.klochkov не могли бы вы немного подробнее это пояснить (по поводу упругих опор, назначение их характеристик в зависимости от материала) или, посоветовать что-то почитать, или, если это возможно, дать ссылку

Это вряд ли. Они ведь, по сути, мухлеж, когда отброшенную часть схемы заменяем простыми граничными условиями. И подбираем их так, чтобы ответ не испортился, то есть "на глаз" с нескольких попыток. Разве что про упругое основание целые монографии написаны, но это во времена, когда без мухлежа ответ вообще было не получить. Есть только темы на форуме - про сваи из элементов связей, про модуль "грунт", про моделирование шарниров понижением жесткости и т.п. - это как раз оно. А современных книг с названием "Как намухлевать правильный ответ на компьютере" не припомню. Видимо, ученым писать такое западло, а инженерам - влом.

[nick.klochkov]

Сообщение от Нубий-IV Видимо, ученым писать такое западло, а инженерам - влом.

+)))
и тут дело как раз в корректном задании граничных условий
для заделки - довольно просто, однозначно
для "простого" опирания (контакта) - уже проблемы для 3D с концентраторами

да и потом, как-то не совсем укладывается в голове идентичность расчета коэфф. постели для грунта с заданием характеристики "упругого основания" (металл, бетон и т.д.) для опоры балки