[ShuraMar]

Уважаемые коллеги! Металлическая труба под давлением закопана в грунт (Друкер-Прагер). Как задать соприкосновение их поверхностей: просто связать узлы или корректней будет ставить контактную задачу поверхностей соприкосновения? Может и не то и не другое? А что тогда? Пытался контактную - не сходится! Может в такой примитивной задаче контакт - это из пушки по воробьям?

Спасибо.

[MrWhite]

Давайте макрос - посмотрим.

[Фролов Дмитрий]

корректней контакт. могу дать одну рекомендацию: делайте несимметричную контактную пару, в которой контакт это труба, а цель это грунт.
сам однажды такую задачу считал, проблем со сходимостью вроде не видел, правда задача была 2д

[ShuraMar]

Спасибо за отклик. Вот макрос со связыванием узлов. (Несколько избыточен по построениям, прошу не обращать внимания, - просто всё это понадобится далее)Не сходится. Чуть попозже выложу с контактами. Придам ему аккуратный и читабельный вид.


*afun,deg
/triad,ltop
/prep7

!Назначение геометрических параметров

!Невычисляемые

d=0.5 !внутренний диаметр трубы
h=0.008 !толщина стенки
p=6000000


!Вычисляемые

l=2*d !длина участка трубы и прилегающего грунта
lg=.6*d !толщина окружающего грунта
r=0.5*d !внутренний радиус трубы
re=r+h !внешний радиус трубы

!Назначение физических констант

ro=7850 !плотность металла трубы
g=9.81 !ускорение свободного падения
e=2e11 !модуль упругости метелла
nu=0.28 !коэффициент Пуассона металла
mu=0.35 !коэффициент трения металл-грунт

!Базовые параметры разбиения

nd=32 !по диаметру
nh=6 !по толщине
nl=32 !по длине исходя из nd*6/pi




tb,dp,1 !выбор модели Друкера-Прагера для грунта
tbdata,1,20000,38,38 !ввод сцепления, угла внутреннего трения и дилатанции

mpread,resmetal,mp !выборка параметров материала трубы


!назначение типа КЭ

et,1,mesh200,7 !вспомогательный для построения двумерной сетки
et,2,solid95 !основной для металла и грунта







!Построение опорных точек

k,1,0,0,0
k,2,r,0,0
k,3,re,0,0
k,4,-lg,-lg,0
k,5,-lg,lg,0
k,6,lg,lg,0
k,7,lg,-lg,0
k,8,0,0,-l
k,9,r,0,-l
k,10,re,0,-l
k,11,-lg,-lg,-l
k,12,-lg,lg,-l
k,13,lg,lg,-l
k,14,lg,-lg,-l
k,15,lg,0,0


!построение опорных линий

l,1,8 !1центральная ось
l,2,9 !2внутренняя стенка трубы
l,3,10 !3внешняя стенка трубы
l,4,11 !
l,5,12 !
l,6,13 !
l,7,14 !
l,4,5 !
l,5,6 !
l,6,7 !
l,7,4 !
l,11,12 !
l,12,13 !
l,13,14 !
l,14,11 !
l,2,3,nh !16 торец трубы для последующего вращения, с параметром разбиения сетки nh
l,3,15,nh !17 торец грунта для последующего вращения, с параметром разбиения сетки nh


!Построение торцевых поверхностей трубы и цилиндрического куска грунта вращением вокруг оси через точки 1,8

arotat,16,,,,,,1,8 !
arotat,17,,,,,,1,8

!Задание параметров разбиения окружных линий трубы (21-28) и грунта (32-39)

lsel,s,,,21,28
lsel,a,,,32,39
lesize,all,,,nd/4
allsel,all

lplot,all

!Генерация двумерной сетки на торцевых поверхностях вспомогательным элементом mesh200

!mat,1 !поставил комментарий дабы убрать единый тип материала на оба вещества, сработало
type,1 !выбор типа элемента 1 (вспомогательный меш200)
mshkey,1 !задание сеточному генератору генерации четырёхугольных элементов
amesh,all !автозамешивание всех плоскостей

!Выдавливание объёмов из разбитых поверхностей

!Труба

type,2 !назначение типа элементов для трубы
mat,2 !выбор материала для трубы


extopt,esize,nl !задание параметра выдавливания (разбиения)
extopt,aclear,1 !уничтожение сетки предварительного разбиения выдавливаемой плоскости
vext,1,4,1,,,-l,1,1,1 !выдавливание объёма из торцевых поверхностей трубы (1-4)

!Грунт

type,2 !назначение типа элементов для грунта
mat,1 !назначение материала грунта (Друкер-Прагер)


extopt,esize,nl/4 !задание параметра выдавливания грунта, точность не нужна, делим на 4
extopt,aclear,1 !уничтожение сетки предварительного разбиения выдавливаемой плоскости
vext,5,8,1,,,-l,1,1,1 !выдавливание объёма из базовых торцевых поверхностей грунта (5-8)

eplot,all

! закрепление внешней поверхности грунта

da,28,all
da,33,all
da,37,all
da,40,all

! выбор смежных поверхностей трубы и грунта для последующего связывания

asel,s,area,,12
asel,a,area,,26

asel,a,area,,17
asel,a,area,,31

asel,a,area,,21
asel,a,area,,35

asel,a,area,,24
asel,a,area,,39

nummrg,node,,,,low !связывание узлов выбранных поверхностей

allsel,all

!приложение нагрузки к внутренней поверхности трубы

sfa,10,1,pres,p
sfa,15,1,pres,p
sfa,19,1,pres,p
sfa,23,1,pres,p

/SOLU ! решение
/STATUS,SOLU
SOLVE
FINISH

[MrWhite]

Такс...
Материала трубы нет вовсе. Материал №1 задан как Друкер-Прагер, но не указаны линейные свойства.
Почему тип элемента 92? И почему совсем нет настроек решателя?
Это так при быстром осмотре. Он не то что не сходится, он не запускается на расчет вообще

[CAE-engineer]

если нет "концентраций напряжений", то какой смысл решать контактную задачу?

мне кажется что никакого смысла нет

другое дело, если бы у Вас была задача, о врезке нескольких труб в подземный резервуар....
то там есть проблемы - в места врезки, высокий градиент - либо ALE-метод, либо адаптивные кусочки сетки на эти области

[MrWhite]

Сообщение от CAE-engineer если нет "концентраций напряжений", то какой смысл решать контактную задачу?

Во-первых откуда вы это знаете их нет? А во вторых при чем тут "концентрации напряжений"?

[СергейД]

я считал подобные задачи. без учета контакта результаты принципиально иные и неверные.

[ShuraMar]

Сообщение от MrWhite Такс... Материала трубы нет вовсе. Материал №1 задан как Друкер-Прагер, но не указаны линейные свойства. Почему тип элемента 92? И почему совсем нет настроек решателя? Это так при быстром осмотре. Он не то что не сходится, он не запускается на расчет вообще

Спасибо за отклик.

- материал трубы читается из файла параметров (mpread,resmetal,mp). Он мною не приведён (Прилагаю). С ним всё запускается. Я полагал, что для выявления принципиальных неточностей моего подхода достаточно листинга основного макроса.)
- не совсем ясно, что не так с 92? Если вы имеете ввиду предпочтительное моделирование трубы шеллами, то, в дальнейшем потребуется ОНС в трубе, поэтому взяты 92. Если же речь идёт о точности, то 92 достаточно.
- настройки решателя стоят "по-умолчанию" (SPARSE), есть ли смысл их ещё раз явно прописывать? Может вы имели ввиду введение NLGEOM?

Главный вопрос при использовании данного листинга не является ли использование nummrg принципиальной ошибкой?

Спасибо CAE-engineer. Может мы об одном говорим? Но, если не контактную, тогда - как смоделировать соприкосновение? Это и есть мой главный вопрос...)

Спасибо СергейД. Сказанное, в общем-то, - ответ. Но, может, результаты получаются неудовлетворительными только в случаях сложных вариантов нагружения, геометрии, etc.? И как, всё же, Вы решали подобное не пользуясь контактом? Ведь, если я правильно понял, у Вас есть такой (пусть и негативно оцененный Вами) опыт.

С уважением,
Александр. (ShuraMar)

[CAE-engineer]

Сообщение от CAE-engineer если нет "концентраций напряжений", то какой смысл решать контактную задачу? мне кажется что никакого смысла нет другое дело, если бы у Вас была задача, о врезке нескольких труб в подземный резервуар.... то там есть проблемы - в места врезки, высокий градиент - либо ALE-метод, либо адаптивные кусочки сетки на эти области

Если у Вас КРУГЛАЯ труба в грунте - то в каком месте будет концентратор?

[MrWhite]

Сообщение от ShuraMar - настройки решателя стоят "по-умолчанию" (SPARSE), есть ли смысл их ещё раз явно прописывать? Может вы имели ввиду введение NLGEOM?

По умолчанию контактная задача не решается. И DP не решается, если выйдет за пределы прочности.

Если у Вас КРУГЛАЯ труба в грунте - то в каком месте будет концентратор?

Шапито

[СергейД]

по стилю и уровню советов сае- "strees"- инженер весьма напомнил мне Валерия А.

Offtop: СергейД, это он и есть

[derik]

Offtop: Это ,типо, тролль как ИСПА?

[Genesls]

Сообщение от MrWhite И DP не решается, если выйдет за пределы прочности.

Никак не получается получить решение, используя модель DP, за пределами прочности. Подскажите пожалуйста, какие есть особенности решения за пределом прочности?

[metod]

Анпилов ))

[ShuraMar]

Сообщение от metod Анпилов ))

Спасибо за отклик.
Вы дали ссылку на сайт Шевинского. Скорее всего имелся ввиду документ "Finite_element_analysis_of_a_buried_pipeline." К сожалению речь там идёт об абакусе. У меня ансис. Тем не менее некоторые выводы можно сделать (стр. 191). Означает ли это, что в ансисе Вы так же порекомендовали бы связывание узлов, а не контактную задачу?

[metod]

Сообщение от ShuraMar Спасибо за отклик. Вы дали ссылку на сайт Шевинского. Скорее всего имелся ввиду документ "Finite_element_analysis_of_a_buried_pipeline." К сожалению речь там идёт об абакусе. У меня ансис. Тем не менее некоторые выводы можно сделать (стр. 191). Означает ли это, что в ансисе Вы так же порекомендовали бы связывание узлов, а не контактную задачу?

Я ссылку не давал, это моя подпись )) трубы считаю я в абакусе, ансис не знаю, но в связывании узлов ничего плохого не вижу, если труба полностью заглублена

[ShuraMar]

Сообщение от metod Я ссылку не давал, это моя подпись )) трубы считаю я в абакусе, ансис не знаю, но в связывании узлов ничего плохого не вижу, если труба полностью заглублена

Спасибо за отклик.
Связал узлы. Такой вариант вызывал сомнения, поскольку боялся получить волны в НДС (при равномерной нагрузке) из-за эквивалента периодических закреплений и разных характеристик контактирующих материалов. Увы, так и случилось, - получил волны. Картинку прилагаю.

[metod]

Сообщение от ShuraMar Спасибо за отклик. Связал узлы. Такой вариант вызывал сомнения, поскольку боялся получить волны в НДС (при равномерной нагрузке) из-за эквивалента периодических закреплений и разных характеристик контактирующих материалов. Увы, так и случилось, - получил волны. Картинку прилагаю.

увы, подсказать не смогу, т.к. ансис не знаю