Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход.
MYsopromat.ru - все, что Вы хотели знать о сопромате, но боялись спросить
23.10.2020 :: 09:02:17
Новости: Зарегистрированные участники имеют больше возможностей при работе с Форумом...
Главная Справка Поиск Вход
Страниц: 1 
Ответить Послать Тему Печать
Расчет незакрепленных моделей по МКЭ (Прочитано 25265 раз)
MAV(Guest)
Гость



Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
10.11.2005 :: 12:21:04
 
Какие существуют методы статического расчета по МКЭ незакрепленных тел и определения частот и форм колебаний. В классической постановке такие задачи нельзя решить...
Наверх
 
 
E-mail   IP записан
kolbasa
Пользователь
***




Сообщений: 171
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #1 - 10.11.2005 :: 12:28:43
 
По моему это противоречит принципам МКЭ. Нельзя решить задачу МКЭ не задавая граничных условий, будь то температура или ограничения перемещений.
 
Или может я неправильно понял вопрос?
Наверх
 
 
E-mail Посмотреть Профиль WWW 211956737   IP записан
MAV(Guest)
Гость



Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #2 - 11.11.2005 :: 12:18:21
 
В классической постановке нельзя. Но существуют спец. методы. Вот я и хочу узнать какие. В NASTRAN например есть "линейная статика незакрепленных тел"
Наверх
 
 
E-mail   IP записан
kolbasa
Пользователь
***




Сообщений: 171
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #3 - 11.11.2005 :: 12:28:34
 
Чего только не узнаешь. Улыбка
Тебя интерисует именно пограммная реализация или сама теория? Я сейчас в ansys немного колупаюсь, с cosmos/m тоже знаком, пробегусь по литературе и хелпам, может чего и найду, но думаю вряд ли. Хотя ... ... .
 
Мне любопытно, а откуда такие задачи возникают? Имею ввиду прототипами каких процессов они являются? Почему возникает необходимость считать без закреплений?
Наверх
 
« Последняя редакция: 11.11.2005 :: 15:09:53 от kolbasa »  
E-mail Посмотреть Профиль WWW 211956737   IP записан
MAV(Guest)
Гость



Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #4 - 11.11.2005 :: 14:30:40
 
Меня именно теория интересует.
А возникают такие задачки много где. Например собственные колебания спутника в космосе.
А у меня такая проблема возникла при расчете трубы в очень мягком упругом основании. Матрица получается плохо обусловленная и итерации не сходятся, нужно применять какие-то более хитрые методы
Наверх
 
 
E-mail   IP записан
kolbasa
Пользователь
***




Сообщений: 171
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #5 - 11.11.2005 :: 15:12:11
 
Попробуй связаться с этим товарищем, может согласиться подсказать "где собака зарыта"
Николай Зуев (nz@tesis.com.ru)
Начальник отдела динамического анализа ООО «ТЕСИС», к.т.н.
 
Кстати, в расчетах космических аппаратов он тоже принимал участие.
 
P.S. Если дело выгорит, не поленись проинформируй о результатах.
Наверх
 
 
E-mail Посмотреть Профиль WWW 211956737   IP записан
MAV
Новичок
*




Сообщений: 36
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #6 - 14.11.2005 :: 13:53:49
 
Лучше уж вы =)
Наверх
 
 
Посмотреть Профиль   IP записан
kolbasa
Пользователь
***




Сообщений: 171
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #7 - 14.11.2005 :: 15:50:08
 
А чего ты испугался? Изложи свой вопрос в электронном письме и отправь. Если сможет или захочет, то ответит. Я его лично тоже не знаю, читал в одной статье, там же и его почта была. Если для тебя это важный вопрос, то сделай это обязательно. Я бы спросил. Но у меня причина слишком незначительная - личное любопытство, а у тебя - конкретная задача.
 
Хотя если ты все же не решишься, то я спрошу. Может и у меня когда-нибудь такая проблема возникнет, а я уже буду к ней готов.
 
P.S. Обращайся ко мне на "ты".
Наверх
 
 
E-mail Посмотреть Профиль WWW 211956737   IP записан
Leo(Guest)
Гость



Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #8 - 15.11.2005 :: 11:57:18
 
Наколько я помню теормех, к любому телу можно использовать уравнения равновесия если приложить
действующие на него инерционные силы...
То есть второй закон Ньютона F=ma переписывается в виде  
F-ma=0
ANSYS - классическая конечно-элементная программа, ноесть еще ANSYS LS Dyna - там как раз то, о чем сказано выше - явные методы  анализа.
Вообще я думаю если в Nastran можно, то и в ANSYS - наверняка. они всегда дышат друг другу в затылок.
Но я плохой советчик по части таких вопросов.
Рекомендую Вам задать его на www.cadfem.ru
 
Наверх
 
 
E-mail   IP записан
Snow(Guest)
Гость



Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #9 - 01.02.2006 :: 16:28:10
 
Если я правильно понимаю, речь о том, как замкнуть систему уравнений МКЭ, если на границах нет условий закрепления? В этом случае можно записать уравнения движения центра масс. А перемещение ц.м. записать через сумму по всем узлам от перемещений*плотность. Эти условия как раз и будут недостающими уравнениями. Правда, при этом матрица перестанет быть разреженной.
Наверх
 
 
E-mail   IP записан
MAV
Новичок
*




Сообщений: 36
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #10 - 08.02.2006 :: 13:23:18
 
Snow,
задача понята правильно. Нельзя-ли поподробнее насчет этого метода? Где можно прочитать про него, или немного более доходчиво пояснить, потому что идея понятна, но как конкретно ее реализовать - не ясно
Наверх
 
 
Посмотреть Профиль   IP записан
BEMI
Участник
**




Сообщений: 72
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #11 - 22.08.2006 :: 18:24:16
 
Процитировано сообщение: Snow(Guest) от 01.02.2006 :: 16:28:10:
Если я правильно понимаю, речь о том, как замкнуть систему уравнений МКЭ, если на границах нет условий закрепления? В этом случае можно записать уравнения движения центра масс. А перемещение ц.м. записать через сумму по всем узлам от перемещений*плотность. Эти условия как раз и будут недостающими уравнениями. Правда, при этом матрица перестанет быть разреженной.

 
А если проще - задать граничные условия не в перемещениях, а в скоростях?  
Ну а дальше - стандартный прием: дифференцируем функционал вариационного принципа виртуальных скоростей по варьируемым параметрам, вспоминаем, что скорость - это производная перемещения по времени и получаем систему обыковенных диф. уравнений?
Пример есть в "Механике обработки металлов давлением" В.Л. Колмогорова.
Наверх
 
 
Посмотреть Профиль   IP записан
AnpilovVN
Специалист
****




Сообщений: 473
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #12 - 07.09.2006 :: 10:32:20
 
в ANSYS давно можно определять собственные частоты "незакрепленных" тел... типа самолета, ракеты и пр..
Наверх
 
 

Анпилов В.Н.
E-mail Посмотреть Профиль WWW 41374023   IP записан
FRAG
Новичок
*




Сообщений: 20
Пол: male
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #13 - 24.09.2006 :: 20:34:58
 
В Настране (да и не только там) есть метод Inertia relief. Думаю , что это то что надо.  
Источник:
 
Решение задач динамики средствами MSC/NASTRAN Копанев Д.Б.
 
11. Опция inertia relief
11.1 Общие замечания
В обычной практике статических решений inertia relief не используется (default).
Пользователи, не исследующие специальные проблемы, связанные с учетом
инерционных нагрузок, могут быть не знакомы с этой опцией без ущерба в полу-
чаемых результатах.
Использование inertia relief в различных статических решениях (SOLs 24, 91,
101) различно. Данное руководство применимо только для решения 101.
Статический анализ использует конечноэлементный метод, базирующийся на
предположении, что модель не содержит механизмов и не может передвигаться как
твердое тело. Если одно из этих условий не соблюдается, матрица жесткости
модели становится сингулярной, что обычно сигнализируется UWM_4698. Резуль-
татом является либо фатальное завершение на этапе разложения матрицы, либо не
имеющий смысла результат для модели в целом или ее части. Однако, реализован-
ный в MSC/NASTRAN метод inertia relief позволяет рассчитывать незакрепленные
или не полностью закрепленные конструкции.
 
Простое понятие об inertia relief следующее: Масса анализируемой конструк-
ции используется в алгоритме для порождения инерционных сил, сопротивляющих-
ся неуравновешенным приложенным нагрузкам. Что в приближении приводит
конструкцию к статическому равновесию, хоть она и не закреплена. Примерами
могут служить движение летательного аппарата по орбите, самолета в установив-
шемся развороте или пикировании... Т.е. во всех случаях мы имеем дело со статиче-
ски уравновешенными конструкциями, хотя эти конструкции не закреплены и
имеют возможность перемещаться как твердое тело.
Опция inertia relief активизируется параметром PARAM,INREL,-1
Кроме этого, в секции Bulk Data должна быть обеспечена запись SUPORT.
Для незакрепленной структуры запись SUPORT должна содержать список из
шести независимых степеней свободы, определяющих возможность движения
структуры как твердого тела. Наиболее простое представление об этом следующее:
Если закрепить описанные в SUPORT степени свободы, то структура не должна при
этом иметь возможность перемещаться как твердое тело. Если хотя бы одно
возможное движение конструкции как твердого тела не описано, дальнейший
расчет не имеет смысла.
 
Основные идеи метода inertia relief:
1. Автоматическое приложение к анализируемой конструкции дополнитель-
ных ускорений для балансировки приложенных неуравновешенных нагрузок. После
этого структура находится в статическом равновесии (сумма всех приложенных
нагрузок равна численному нулю). Однако, поскольку конструкция не закреплена,
перемещения твердого тела все еще возможны.
 
2. (Смысл записи SUPORT) Перемещения в направлениях, описанных в SUPORT,
принимаются равными нулю. При этом обеспечивается движение всех узлов
модели по отношению к ним. Термин ”ссылочные” степени свободы в inertia relief
NASTRAN обозначает степени свободы, описанные в записи SUPORT.
3. Решение получается относительно ссылочных степеней свободы (т.е. полу-
чаются перемещения, которые вы бы видели, если бы находились в системе
координат, связанной с ссылочными узлами). Таким образом, если например
некоторый узел КЭМ со своими 6-ю степенями свободы описан в записи SUPORT,
то в output-распечатке перемещений перемещения этого узла будут нулевыми, а
перемещения всех остальных узлов модели будут вычислены по отношению к этому
узлу. Деформации (и соответственно напряжения) при этом, очевидно, не зависят от
системы координат. И являются инвариантными к выбору ссылочных узлов при
получении корректного решения
Наверх
 
 

ABAQUS
Посмотреть Профиль   IP записан
BEMI
Участник
**




Сообщений: 72
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #14 - 29.09.2006 :: 10:04:24
 

 Ужас Ужас Ужас
 Я всегда подозревал, что все эти американские деятели курят явно что-то не то.... Но это-то сущий маразм. Не знаю, может быть МКЭ развивался какими-то очень извилистыми путями, но вариационные методы МСС изначально позволяли учеть (если это необходимо) массовые силы и задать граничные условия в скоростях (опять же, при необходимости). А как уж там матрица изменится - уже второй вопрос, потому как нет у нее физического смысла - и не стоит его приписывать, больше того, ее вообще может не быть.
Наверх
 
 
Посмотреть Профиль   IP записан
SunWind
Новичок
*




Сообщений: 1
Re: Расчет незакрепленных моделей по МКЭ
Ответ #15 - 29.04.2008 :: 14:52:36
 
Процитировано сообщение: Goerzen от 24.09.2006 :: 20:34:58:
В Настране (да и не только там) есть метод Inertia relief. Думаю , что это то что надо.
Источник:

Решение задач динамики средствами MSC/NASTRAN Копанев Д.Б.

11. Опция inertia relief
11.1 Общие замечания
В обычной практике статических решений inertia relief не используется (default).
Пользователи, не исследующие специальные проблемы, связанные с учетом
инерционных нагрузок, могут быть не знакомы с этой опцией без ущерба в полу-
чаемых результатах.
Использование inertia relief в различных статических решениях (SOLs 24, 91,
101) различно. Данное руководство применимо только для решения 101.
Статический анализ использует конечноэлементный метод, базирующийся на
предположении, что модель не содержит механизмов и не может передвигаться как
твердое тело. Если одно из этих условий не соблюдается, матрица жесткости
модели становится сингулярной, что обычно сигнализируется UWM_4698. Резуль-
татом является либо фатальное завершение на этапе разложения матрицы, либо не
имеющий смысла результат для модели в целом или ее части. Однако, реализован-
ный в MSC/NASTRAN метод inertia relief позволяет рассчитывать незакрепленные
или не полностью закрепленные конструкции.

Простое понятие об inertia relief следующее: Масса анализируемой конструк-
ции используется в алгоритме для порождения инерционных сил, сопротивляющих-
ся неуравновешенным приложенным нагрузкам. Что в приближении приводит
конструкцию к статическому равновесию, хоть она и не закреплена. Примерами
могут служить движение летательного аппарата по орбите, самолета в установив-
шемся развороте или пикировании... Т.е. во всех случаях мы имеем дело со статиче-
ски уравновешенными конструкциями, хотя эти конструкции не закреплены и
имеют возможность перемещаться как твердое тело.
Опция inertia relief активизируется параметром PARAM,INREL,-1
Кроме этого, в секции Bulk Data должна быть обеспечена запись SUPORT.
Для незакрепленной структуры запись SUPORT должна содержать список из
шести независимых степеней свободы, определяющих возможность движения
структуры как твердого тела. Наиболее простое представление об этом следующее:
Если закрепить описанные в SUPORT степени свободы, то структура не должна при
этом иметь возможность перемещаться как твердое тело. Если хотя бы одно
возможное движение конструкции как твердого тела не описано, дальнейший
расчет не имеет смысла.

Основные идеи метода inertia relief:
1. Автоматическое приложение к анализируемой конструкции дополнитель-
ных ускорений для балансировки приложенных неуравновешенных нагрузок. После
этого структура находится в статическом равновесии (сумма всех приложенных
нагрузок равна численному нулю). Однако, поскольку конструкция не закреплена,
перемещения твердого тела все еще возможны.

2. (Смысл записи SUPORT) Перемещения в направлениях, описанных в SUPORT,
принимаются равными нулю. При этом обеспечивается движение всех узлов
модели по отношению к ним. Термин ”ссылочные” степени свободы в inertia relief
NASTRAN обозначает степени свободы, описанные в записи SUPORT.
3. Решение получается относительно ссылочных степеней свободы (т.е. полу-
чаются перемещения, которые вы бы видели, если бы находились в системе
координат, связанной с ссылочными узлами). Таким образом, если например
некоторый узел КЭМ со своими 6-ю степенями свободы описан в записи SUPORT,
то в output-распечатке перемещений перемещения этого узла будут нулевыми, а
перемещения всех остальных узлов модели будут вычислены по отношению к этому
узлу. Деформации (и соответственно напряжения) при этом, очевидно, не зависят от
системы координат. И являются инвариантными к выбору ссылочных узлов при
получении корректного решения

 
Добрый день!
 
Я долго ковырял сеть на предмет уравновешивания конструкции инерционными силами в MSC.Nastran и тоже наткнулся на опцию Inertia Relief. Однако, если я правильно понял, эта опция позволяет уравновесить летательный аппарат в установившемся движении, т.е. в том случае, когда он не вращается отностительно своего центра тяжести. Проще говоря, Nastarn автоматически прикладывает инерционные силы, которые равны произведению массы i-того элемента на ускорение, действующее на этот элемент, причем ускорение одинаково для всех элементов КЭ модели. Если я что-то неправильно понял или что-то не дочитал, то прошу меня поправить.
Мой вопрос состоит в следующем: как быть в случае с неустановившимся полетом летательного аппарата (ЛА), когда он вращается относительно своего центра тяжести, т.е. в каждой точке ЛА возникает ускорение равное сумме ускорения в центре тяжести и ускорения от вращения?
У меня стоит конкретная задача - расчет на прочность и устоийчивость фюзеляжа легкого самолета. Инерционное ускорение здесь распределяется неравномерно по длине фюзеляжа.
Наверх
 
 
E-mail Посмотреть Профиль   IP записан
Страниц: 1 
Ответить Послать Тему Печать