Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Моделирование пластического деформирования.

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

Добрый день всем. На данный момент решаю в Ансис АПДЛ задачу связанную с поведением детали в области больших пластических деформаций. При достижении пластических деформаций решение останвливается в течение буквально нескольких шагов после начала пластики. Причина остановки- "некоторые элементы слишком деформированы". Пробовал уменьшать элементы, увеличивать количество шагов- не помогает. Может ли кто то подсказать как действовать в этой ситуации? Так как сам с подобными задачами сталкиваюсь впервые.

Краткие условия задачи:задача осесимметричная, тонкостенная труба с открытыми торцами, к ней прилагается внутреннее давление, один торец закреплен от продольных перемещений, материал сталь- пластический по мизесу. Необходимо довести давление до достижения критических напряжений.

 

Прилагаю код:

/BATCH  
/COM,ANSYS RELEASE 14.0    UP20111024       20:50:00    01/29/2017
/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1   
/GRA,POWER
/GST,ON
/PLO,INFO,3
/GRO,CURL,ON
/CPLANE,1   
/REPLOT,RESIZE  
WPSTYLE,,,,,,,,0
!*  
/NOPR   
KEYW,PR_SET,1   
KEYW,PR_STRUC,1 
KEYW,PR_THERM,0 
KEYW,PR_FLUID,0 
KEYW,PR_ELMAG,0 
KEYW,MAGNOD,0   
KEYW,MAGEDG,0   
KEYW,MAGHFE,0   
KEYW,MAGELC,0   
KEYW,PR_MULTI,0 
KEYW,PR_CFD,0   
/GO 
!*  
/COM,   
/COM,Preferences for GUI filtering have been set to display:
/COM,  Structural   
!*  
/PREP7  
!*  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,2.1E11 
MPDATA,PRXY,1,,0.3  
TB,MISO,1,1,7,0 
TBTEMP,0
TBPT,,0.00195,4.095E8   
TBPT,,0.022,4.1E8   
TBPT,,0.042,4.75E8  
TBPT,,0.0875,5.75E8 
TBPT,,0.175,7.25E8  
TBPT,,0.25,7.75E8   
TBPT,,1,9.75E8  
!*  
ET,1,PLANE183   
!*  
KEYOPT,1,1,0
KEYOPT,1,3,1
KEYOPT,1,6,0
!*  
K,1,0.015,0,0,  
K,2,0.017,0,0,  
K,3,0.017,0.3,0,
K,3,0.015,0.3,0,
KDELE,       3  
K,3,0.017,0.3,0,
K,4,0.015,0.3,0,
LSTR,       1,       2  
LSTR,       2,       3  
LSTR,       3,       4  
LSTR,       4,       1  
ESIZE,0.001,0,  
FLST,2,4,4  
FITEM,2,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,4   
FITEM,2,3   
AL,P51X 
MSHAPE,0,2D 
MSHKEY,0
!*  
CM,_Y,AREA  
ASEL, , , ,       1 
CM,_Y1,AREA 
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
AMESH,_Y1   
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!*  
FINISH  
/SOL
!*  
CNVTOL,U, ,0.001,2,0.0001,  
!*  
CNVTOL,F, ,0.001,2,1,   
!*  
ANTYPE,0
NLGEOM,1
NSUBST,500,500,300  
EQSLV,SPAR  
TIME,1  
!*  
!*  
NLGEOM,1
NROPT,FULL, ,   
STAOPT,DEFA 
LUMPM,0 
EQSLV,SPAR, ,0, ,DELE   
MSAVE,0 
PCGOPT,0, ,AUTO, , ,AUTO
PIVCHECK,1  
PSTRESS,0   
TOFFST,0,   
!*  
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,1   
!*  
/GO 
DL,P51X, ,UY,   
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,4   
/GO 
FLST,2,1,4,ORDE,1   
FITEM,2,4   
/GO 
!*  
SFL,P51X,PRES,60000000, 
/STATUS,SOLU

Oleg Kudryavtsev
Аватар пользователя Oleg Kudryavtsev

Здравствуйте.

Решение высоконелинейных задач с большими деформациями и перемещениями приводит к существенному искажению сетки, что не есть хорошо при использовании неявных методов интегрирования. Попробуте использовать ANSYS LS-Dyna и квазистатическую постановку задачи, чтобы доля кинетической энергии не превышала 5 %. 
А что вы подразумеваете под критическими напряжениями? Разрушение?

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

Под критическими подразумеваю напряжения при которых происходит разрушение у данного материала(стали). А в ансисе подобную задачу есть способы решить? В LS-dyna  ни разу не работал.

Oleg Kudryavtsev
Аватар пользователя Oleg Kudryavtsev

Попробуйте тогда Ansys Explicit или Autodyn через Workbench. В интеренете и на форуме много информации и обучающих видео.

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

Спасибо. Попробовал в LS DYNA. Решение дошло до конца. Но возникли вопросы. Может кто нибудь подсказать почему в задаче с нагружением трубы не заглушенной с торцов и нагружаемой давлением только по образующим, могли появиться осевые растягивающие напряжения соизмеримые по величине с окружными(ограничения только с одного конца от осевых перемещений)? фото прилагается. 

Oleg Kudryavtsev
Аватар пользователя Oleg Kudryavtsev

Естественно, что осевых напряжений в этом случае быть не должно. Если бы вы скинули k-файл, то можно было бы попробовать найти причину.

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

Спасибо. Направляю к- файл. ТОлько расширение поенял на txt- так как только его можно загрузить на форум.

Oleg Kudryavtsev
Аватар пользователя Oleg Kudryavtsev

Здравствуйте.

1. В вашем случае нет смысла густить сетку.

2. Такие простые поверхности как цилиндр проще всего создавать в LS-PREPOST с использованием встроенной функции Shape Mesher. Если нет такой возможности, то следите, чтобы все элементы были одной формы и размера. В данном случае это несложно. Кроме того, важно контролировать направление нормали у элементов, чтобы правильно прикладывалось давление. Ну и лучше использовать Load_Segment вместо Load_Shell.

3. Как только начинается пластика, то скорость движения волн напряжений в материале резко падает и нужно определенное время, чтобы переходный процесс прошел. Поэтому давление лучше прикладывать по билинейному закону.

4. Не забывайте о краевом эффекте, который обязательно есть на краю оболочки (появляются осевые напряжения). Именно поэтому по краям оболочки напряжения отличаются от центральной зоны.

5. Ну и в приложении вам небольшой презент.

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

Спасибо. А где можно прочитать о учете краевого эффекта? И как это делать? 

А то мне еще не одну такую задачу решать. И если можно вкратце, то можно в двух словах сказать что вы сделали чтобы сошлось?

Happybulkin
Аватар пользователя Happybulkin

И самое главное- у меня почему то после расчета который вызываю в ансис продакт ланчер не сохраняется файл rst. А в прошлых задачах сохранялся. Что могло пойти не так?

Oleg Kudryavtsev
Аватар пользователя Oleg Kudryavtsev

Чтобы вам выдавало результаты в формате rst, поставьте в карте *DATABASE_FORMAT IFORM=1 или 2. В руководстве все написано. В моем файле стоит IFORM=0, так как я использую только LS-PREPOST для просмотра результатов. Про краевой эффект в моментной теории оболочек можно посмотреть в любой хорошей книге по строительной механике машин, например, в Бояршинове (см. приложение).
Чтобы задача у вас сходилось, нужно грамотно применять имеющийся инструментарий, что приходит с опытом. Еще важнее понимать физику процесса и его особенности. В двух словах о данной задаче сказано в моем предыдущем сообщении. Не знаю, что еще добавить.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 999 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.