Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Преднапряженное состояние (остаточные напряжения)

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Здравствуйте. Проводится некое исследование в рамках курсовой по влиянию остаточных напряжения на циклический рост трещины. То есть берется стандартный образец без всяких напряжений и циклически нагружается, при этом встроенной командой SMART Crack Growth исследуется рост трещин и все прочее. Затем наводтся остаточные напряжения вдавливанием шарика в вершину трещины, создавая пластические деформации. И после этого опять исследуется рост трещины. Попробовал задать остаточные напряжения с помощью статьи в блоге, однако на входе получается такая картина (файл ДО)  с максимальным напряжением 638 МПа, а во втором расчете при инициализации остаточных напряжений сам индентор сильно раздувается, а напряжения падают до 567 МПа (файлы после1 и после2). Как это можно исправить? И можно ли во втором расчете каким-нибудь образом как бы выключить, исключить из расчета индентор, чтобы он не мешал при расчете?

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Попытался выполнить все-таки расчет с тем, что есть, но ANSYS ругается на то, что нельзя использовать нелинейные материалы для SMART Crack Growth. То есть получается никак нельзя исследовать влияние индентирование на рост трещины при циклическом нагружении?

Rav
Аватар пользователя Rav

Добрый день!

Цитата:
но ANSYS ругается на то, что нельзя использовать нелинейные материалы для SMART Crack Growth

В этом как раз изюминка Вашей задачи. В ANSYS на сегодняшний день реализована ЛМР (линейная механика разрушения), как только переходим в нелинейную область (как в данной задаче с пластическим деформировнием пластины), начинаются сложности. 

Исследование влияния циклического нагружения на рост трещины проводить можно, но в рамках упругих деформаций.

Задачи нелинейной механики разрушения могут потребовать применения дополнительных инструментов (сторонних модулей), либо дополнительных исследований как это можно реализовать в WB.

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Здравстуйте. Да, я вас понял. Проконсультировался с одним преподавателем и у меня получилось задать начальное нагружение. Дело в том, что во время индентирования я не делал разгрузку и деформации получались именно пластические, а не остаточные. А когда мы снимаем нагрузку, то все, речь о пластике больше не идет. Ведь по определению остаточные напряжения - это поле линейных, самоуравновешенных напряжений. Так вот, следующим этапом создал эти остаточные напряжения, все получилось именно для упругого материала, но при попытке посчитать распространение трещины решение не заканчивается и пишет "An unknown error occurred during solution.  Check the Solver Output on the Solution Information object for possible causes." В Solver Output ничего подозрительного вроде как нет, но у меня опыта в этом немного, поэтому могу ошибаться. Куда стоит еще копнуть? 

P.s. Изначально я задавал индентирование в два шага, сейчас попробую задать вдавливание на 0,5s, а разгрузку на 1s. Возможно дело в том, что когда я пытался загрузить остаточные напряжения, ANSYS в 1s их только загружал, а не в 0s, как начальные

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Нет, не вышло, опять же решение почти сразу же останавливается и выдает еще Warning: "Although the solution failed to solve completely at all time points, partial results at some points have been able to be solved.  Refer to Troubleshooting in the Help System for more details."

Rav
Аватар пользователя Rav

Добрый день!

Прикрепите к сообщению архив с Вашей задачей)

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Прикрепляю архив без решения. Выбирайте задачу с двойным индентированием. У меня получается считать, вроде бы все неплохо, но при этом, когда я прикладываю остаточные напряжения, в зависимости от густоты сетки, программа на 2-10 шаг решения из 20 говорит "SMART remeshing algorithm does not produce new crack surface with a good quality mesh". И как это побороть пока что непонятно

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Получилось сделать расчеты, но для очень небольшой силы вдавливания (2866 Н) при величине перемещения шарика в 0,035 мм. При этом замедление роста трещины составило около 5%. При этом, для вдавливания в 0,04 мм (сила 346 Н), расчет остановился на 11 шаге и график 4-5 шагов стал практически горизонтальным

Sergey Khrulev
Аватар пользователя Sergey Khrulev

Здравствуйте.

Приложенный архив судя по всему уже не актуален?  Во всяком случае требование программы отказаться от табличного задания нагрузки судя по всему вам победить удалось.

По графику довольно сложно сказать, что могло случиться. Прикрепите актуальный проект - можно будет посмотреть.

А вообще в целом инструмент SMART трещины весьма капризный - помню как он мне в тестовой задаче на статический рост трещины быстренько за 3 перестроения сделал из 20 тысяч элементов 2 миллиона и счастливый завис намертво.

 

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Здравствуйте. Да я не сильно сейчас что-то поменял, руководитель попросил попробовать уменьшить толщину образца, чтобы влияние остаточных напряжений было больше, пока не сильно получается. Еще заметил, что сейчас во время расчетов даже без загрузки остаточных напряжений, часть элементов просто исчезают на поздних шагах расчета.

Прикрепил актуальный архив, но там по сути только модель несколько изменилась (смотреть правую часть проекта).

А что вы тогда предлагаете? Консультант по расчетной части предложить самому написать все с нуля, вероятно это будет проще во многих смыслах, потому что мы сами будем задавать, что разрушать, как должна двигаться трещина и все остальное, но все же это займет очень большое время, а я не силен в APDL. В связи с этим вопрос. Можно ли как-то, используя стандартные команды построить хорошее решение? Как я понимаю, при больших остаточных напряжения, там какие-никакие деформации КЭ возникают и во время расчета процедура движения трещины их каким-то странным образом обсчитывает и затыкается, когда не может построить поверхности трещины

Alekc37
Аватар пользователя Alekc37

Да, последний проект он не совсем связан с этими графиками, потому что я регулярно меняю множество параметров: сетку, размер области, которой запрещаю перемещаться во время индентирования, т.к. есть догадка, что если запретить перемещения близко к трещине, то это повлияет на результат и процедура остановится.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 128 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.