[pawel-55]

Здравствуйте.
Есть классическая задача о колебаниях струны с подвижным концом(один конец закреплен, другой движется по закону A*sin(wt)). Я в Mathcade запрограммировал эту задачу. Соответственно получил график изменения положения струны во времени. Есть 2 вопросов касаемо этой задачи.
1) Возможно ли в ЛИРЕ смоделировать эту же задачу и получить такие же результаты. Если можно то, расскажите пожалуйста поподробнее, как реализовать. Задавать КЭ 310 и вести расчёт в динамике плюс? потому что в обычной динамике можно получить только формы колебаний, в которых даны перемещения в относительных единицах.
2) Нужна литература по практическому применению и проблемах расчёта таких нитей. Ну например, у причала стоит пришвартованный корабль, корабль качается на волнах, т.е. один конец каната закреплен, а другой перемещается по какому то закону. Соответственно с течением времени в канате меняются усилия и колеблется он но же в зависимости от этого закона. Ну или например, плавучий мост, который закреплен канатом с землей. Вот, хотелось бы найти какие-нибудь статьи, книги или другое, в которых освещались проблемы расчётом таких систем. Пути их решения и прочее.
Если кто-то имел дело с таким, прошу помочь.

[Бахил]

1) в лире нет

[genya]

Перенесите свою тему в раздел Ansys, там и поговорим.

[Yaroshutin]

Ну тогда уж можно и в SOFiSTiK

[ETCartman]

http://www.impact-fem.org/ элемент типа rod_2
это для моделирования в самом общем случае - то есть явно (точнее даже общего уравнения такого рода)
какие то отдельные задачи (типа модального анализа струны) решаемы много где, в том числе в обычном ANSYS (prestress, on по моему)
что касается практического применения и конструирования кабельных, вантовых и т.п. систем - там очень много нюансов помимо расчета и определения усилий. По какому закону что колеблется как правило не важно. если у вас платформа на воде - то можете считать что на винклеровом основании (или на независмых упругих стержнях). колбасить ее может во все стороны и натяжение кабелей будет соответственно меняться. задача надежного закрепления такого тела конечно же может быть решена только совместно с динамикой самого тела. То есть - как натянуть кабели (или придумать устройство для постоянного натяжения при волнении) достаточно чтобы обеспечить стабильность положения на подвижном основании и одновременно запас плавучести самой платформы.
То есть динамика колебаний самого кабеля (тела кабеля) в таких задачах тоже не важна как таковая, важно динамические изменение натяжения (а следовательно - жесткости лацменного узла) Для материальной точки на нескольких оттяжках можете попробовать решить в том же маткаде или типа того (wxmaxima, scilab) - просто базируясь на уравнении ванты.
Думаю что это хорошая (в смысле - интересная) задача для хорошего студента или молодого специалиста.
Для нефтяных платформ полупогружных имеет смысл задача в такой постановке - как на основе показаний сенсоров пробовать динамически управлять натяжением кабеля, чтобы платформа оставалась неподвижной на воде. Это практически действительно значимая задача.
А что касается швартовки судов к причалу - то никому там никакие, такие или другие, моделирования не нужны, берут там в зависимости от тоннажа или типа того.

[pawel-55]

К сожалению никогда не работал в в ANSYSе, и не имею представления о его возможностях.

[Yaroshutin]

Сообщение от ETCartman важно динамические изменение натяжения

Причем изменяется эта величина стохастически (волны, порывы ветра, технологические нагрузки).

[ETCartman]

Сообщение от Yaroshutin Причем изменяется эта величина стохастически (волны, порывы ветра, технологические нагрузки).

насколько я понмаю кабели применяют для стабилизации понтонов (в том числе нефтяных платформ), но считать такое решение всегда простым вряд ли можно по многим причинам, в том числе эксплуатационным. в разных приложениях сталкивался с канатами и оттяжками, поэтому могу это себе представить.
на deepwater horizon стабилизировали просто водными движетелями (к аварии этот момент отношения не имел). но там был расчет до глубины в 3 км, что конечно очень много.
Данная задача сама по себе интересная математически, в принципе того же рода, что и управление квадрокоптером (на тему чего много популярных статей) и вопросы собственно там могут примерно следующего рода: сколько канатов надо, чтобы работало в случае сбоя или отказа (минимум три), какова нужна мощность двигателей (привода гидроцилиндров) для безотказного управления (например при больших волнах и так далее).
В качестве математического упражнения для модели в первом приближении можно просто взять уравнение нелинейной связи (упрощенное уравнение ванты) и материальную точку наверху (с определенной массой, осадкой в воде и так далее) - примерно похоже на задачу расчета мачты на оттяжках. только с условным стволом (упруго закрепленным грузом вместо ствола) и случайными воздействиями.
В данном случае колебания собственно каната (если он имеет достаточное начальное натяжение, которое он должен иметь) роли не играют. ну конечно, какие то автоколебания могут сильно сократить усталостный ресурс, но тут например - не более чем коррозия. Да и запасы на этот случай предусматриваются приличные.
все задачи этого рода в принципе давно поставлены и решены, литературу и прочее тут как раз надо искать по разделу шельфовой добычи, и с математической точки зрения очень сложными не являются (хотя и достаточно сложными). чем тут может помочь ансис - скорее не более чем Лира. Это из несколько другой области задача.
В таких вопросах конечно полезней аналитические или прямые численные методы, с разумным упрощением. И даже моя ссылка на программу с явным решателем (то есть моделирование в лоб практически всего) тут наверно не в тему. Можно решить чтобы проверить общие свойства модели на конкретных примерах, или чтобы проверить адекватность принятых допущений, но ввиду длительности таких расчетов (в какой угодно программе) - просчитывать что то стохастически на все возможные случаи довольно сложно.

[Pooh]

Сообщение от Бахил 1) в лире нет

Почему сразу нет. Вот в Лире 10.2 есть расчет на сейсмограмму (динамика+) - как внешнее воздействие задается график изменения перемещений в узлах.
Я не пробовал, думаю справится.

[Rem]

Pooh А разве в Лире 9.6 динамики+ не было?

[Pooh]

Rem Была, а расчет на сейсмограмму появился в версии 10.0