[ZVV]

Шарнирно опертая в плоскости изгиба балка. Стандартное раскрепление из плоскости на опорах: верх балки закреплен от боковых смещений, свободный поворот опорных сечений в плане, свободная депланация опорных сечений. Балка нагружена сосредоточенной силой в середине пролета. Пролет 6м. Три загружения: сила приложена к верхнему поясу, сила приложена в центре тяжести сечения, сила приложена к нижнему поясу. Балка двутаврового сечения: полки 150*10мм, стенка 290*6мм (полная высота сечения 310мм).
Необходимо определить значение критической силы для трех загружений. Сделал ручной расчет по книге Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней ., получил значения критической нагрузки: 4820кг, 7030кг и 10140кг для нагрузки приложенной к верхнему поясу, в центре тяжести сечения, для нагрузки приложенной к нижнему поясу соответственно. Прикладываю эти нагрузки к оболочечной модели в SCAD и вместо ожидаемых КЗУ системы близких к единице получаю следующие значение КЗУ: 1) 1,99 ; 2) 1,53; 3)1,18. Помогите найти ошибку. Протокол решения задачи и файл с расчетной схемой в SCAD прикреплены.

[ETCartman]

весьма вероятно что данный косяк скада исходит из реализации 4 узловых элементов для модели (хотя и не факт). Попробуйте использовать 8 узловые оболочки с добавлением промежуточных узлов. Я не могу это сделать по ограничениям своей версии (24000). Также возможно что в Лире и скаде 4узловые реализованны по разному. В классической реализации МКЭ это крайне неточный и нерекомендуемый тип.
(Возможно также и то что и разница в скорости счета также обусловлена математикой 4узловых в скаде и лире соответственно. все это темный ящик - тестировать надо каждый элемент)

[ZVV]

Попробовал установить другой тип КЭ: четырехузловой четырехугольный (№ 41), восьмиузловой четырехугольный (№ 50) в котором дополнительные узлы создавались на существующих гранях четырехугольных КЭ, результаты отличаются не более чем на три сотых. При разбивке треугольными КЭ (№42 и №45) точность вычислений еще больше упала (КЗУ 1,99; 1,7; 1,46). Треугольные КЭ создавались путем деления существующих четырехугольных КЭ пополам.

[ETCartman]

Если дело не в типе то вопрос - а статика сходится с лирой и тд? то есть прогиб и тд

[ZVV]

Прогиб сходится с ANSYS. Может в решателе дело? Завтра попробую поменять настройки расчета.

Сообщение от ETCartman а статика сходится с лирой и тд? то есть прогиб и тд

все очень близко

[frostyfrost]

palexxvlad, ZVV, а если посчитать с поэтапным приложением нагрузки в геом. нелиненой постановке что получается?

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad все очень близко

1 Попробовать приложить боковую нагрузку к балке и сравнить прогиб (жесткость) в этом случае
2 Попробовать решить более простую задачу - консольную пластинку ребром нагруженную вертикальной силой на конце.
PS Просто пластинка вроде близкие результаты дает (лень сверять все характеристики а том может и не особо близкие)
Я уже как то сравнивал устойчивость со скадом в какой то задаче - была разница около 20 процентов. Причем calculix и ansys давали почти одно и тоже. Но поскольку в скаде задавать оболочки само по себе не приятная процедура - я этой задачей больше и не интересовался

[ZVV]

Сообщение от ETCartman 2 Попробовать решить более простую задачу - консольную пластинку ребром нагруженную вертикальной силой на конце. PS Просто пластинка вроде близкие результаты дает (лень сверять все характеристики а том может и не особо близкие)

Ваша пластина: SCAD--> Pкр=4526кг, аналитическое решение-->Pкр=3885кг.
КЗУ для центрально-сжатых двутавров с использованием оболочечных элементов SCAD тоже считает неправильно.

Попробовал менять настройки в разделе "Параметры расчета", но никаких результатов это не дало.

[ETCartman]

Сообщение от ZVV аналитическое решение-->Pкр=3885кг. КЗУ для центрально-сжатых двутавров с использованием оболочечных элементов SCAD тоже считает неправильно..

Это если вы вычисляли по формуле типа которой дана в снипе деревянные конструкции - она выведена для стержня, строго говоря, для коротких пластин может быть не вполне точной. для расчета на устойчивость программа сначала делает статический расчет (чтобы определить сжимающие и растягивающие усилия), а потом на основе этих усилий вычисляет скорректированную матрицу жесткости. собственно задача сводится к вычислению собственных значений. может скад как то нестандартно это вычисляет. а что если просто решить тест на сжимающее напряжение - в той же консоли из пластинки? надо какую то совсем элементарную задачу придумать. чтобы типа одним - четырьмя элементами решалась точно

Сообщение от ETCartman Я уже как то сравнивал устойчивость со скадом в какой то задаче - была разница около 20 процентов.

Лира показала КЗУ=4,28 на такой, как в СКАДе сетке.

[ETCartman]

в ANSYSсовском решении могут слегка отличаться характеристики материала и нагрузка (взял 2200 lb) но это в совокупности процентов 5-10 к разнице может дать. сетка - умолчательная, слегка мельче. может разница в каких то крутильных свойствах? что то давным давно было на эту тему. Вы не попробуете проверить в лире жесткость для исходной задачи при нагрузке приложенной к верхнему поясу?

ETCartman, кстати, я заметил, что ANSYS вычисляет слегка заниженные КЗУ, по сравнению с тем же Abaqus. Особенно, если использовать квадратичные элементы.

[ETCartman]

все зависит от мелкости сетки. в нормальном случае все должно сходиться к одному решению. проблема еще в том, что ни в одном КЭ математика реально не одинаковая. Всяк что то меняет. в тяжелых программах один тип КЭ может иметь кучу опций

Картман, а с Лирой таки разобрались?

[ETCartman]

Я не коллекционирую программы, а если и трачу время - то стараюсь выбирать открытые. Тот же CalculiX например. По многим параметрам он не уступает допустим ANSYS. Кроме того сейчас у разработчиков пошла мода - делать все под лубок, то есть с минимальной возможностью без усилий понять что она делает. В этом смысле все строительные программы - лубки. Вы изучив скад и его глюки не будете по сути знать мкэ, тогда как в ольдскульных программах перепрыгнуть с одной на другую - вопрос пары дней.
Интересно что со скадом. Текуща гипотеза - они что то редуцировали в крутильной части. Может как то попробовать включить сдвиги если они отдельно включаются. Я не думаю что это какая то ошибка или баг. Как обычно затемнили что то для ясности.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ... все должно сходиться к одному решению.

В вышеприведенных сравнениях СКАД отклоняется недопустимо, причем не в сторону запаса.
Это говорит о непрофессионализме "математиков" СКАДа:
[/quote]...ни в одном КЭ математика реально не одинаковая...[/quote]

[ETCartman]

идеальный КЭ будет долго считать - всегда есть у разработчиков искушение что то редуцировать для повышения скорости счета. Нет под рукой скада - может там какие то сдвиговые и крутильные опции отдельно включаются? по идее в большинстве задач они не нужны сильно

[ZVV]

Сообщение от ETCartman Это если вы вычисляли по формуле типа которой дана в снипе деревянные конструкции - она выведена для стержня, строго говоря, для коротких пластин может быть не вполне точной.

Считал по книге Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем (1967).

Сообщение от ETCartman Интересно что со скадом. Текуща гипотеза - они что то редуцировали в крутильной части. Может как то попробовать включить сдвиги если они отдельно включаются. Я не думаю что это какая то ошибка или баг. Как обычно затемнили что то для ясности.

Сообщение от ETCartman может там какие то сдвиговые и крутильные опции отдельно включаются? по идее в большинстве задач они не нужны сильно

Для оболочек есть опция "учет сдвигов в пластинах и оболочках". Пробовал включать, изменения незначительные (в пределах четырех сотых для задачи с двутавром из п.18)

[ETCartman]

Сообщение от palexxvlad Лира показала КЗУ=4,28 на такой, как в СКАДе сетке.

В скаде после установки опции сдвигов получил 4,34 (на той же сетке) В ANSYS на очень мелкой сетке 4,111
объемники ANSYS дают для той же задачи и мелкой сетки (2 элем по толщ) 4,1059
теоретические решение из Вольмира скорее для стержневой теории, поэтому тоже приблизительное к данному случаю.
В принципе методы Галеркина, Релея-Ритца и пр во времена Вольмира - тоже приближенное решение, только аналитическая запись. Точных для ТУ вообще очень немного.
CalculiX на не очень мелкой сетке дает 4.12 - объемники
(см INP файл - скачать решатель можно тут )
Видимо 4.1 где то и есть ближе к точному решению (не аналитическому приближению, которое практически не так и плохо). Но я бы из неточности скада не стал делать трагедию. это достаточно редко используемый вид расчета. хотя конечно неприятно может быть.
Моя гипотеза такова что дело в крутильных свойствах оболочек. Как то давно кто то из разработчиков МикроФе демонстрировал тесты, в которых показывал разницу между их и не их. Их работало как положено, не их - ложало тест. Можно создать длинную, шириной в один элемент, консольную пластинку и нагрузить ее парой сил. А потом сравнить углы поворота (то есть перемещения узлов в данном случае).
Собственно с кручением стержней дело обстоит подобным образом, поскольку большая часть элементов применяемых строителями в строительных программах поддерживают только компонет свободного кручения (которого почти никогда не бывает в одиночку). но так проще на практике - не учитывать стесненную часть. хотя сейчас могли бы и учитывать - как напимер в бесплатной программе wolsink framework в 3д части. сейчас нет такой острой проблемы с быстродействием компьютеров как раньше.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ... я бы из неточности скада не стал делать трагедию...

неточность - +/-50...100% - это уже не неточность. Если эта же неточность коснется и стержневых систем, это уже трагедия.

Можно создать длинную, шириной в один элемент, консольную пластинку и нагрузить ее парой сил. А потом сравнить углы поворота (то есть перемещения узлов в данном случае).

Я так понимаю, что задается чистое кручение? Дык там и сдвига много будет.
Давайте прокрутим в СКАДе Вашу пластину со сдвигом и без сдвига и сравним с Ансисом.