Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Сетка для расчета 3D балки

not_eng
Аватар пользователя not_eng

Добрый день! Я сам инженер не настоящий, возможно, просто что-то неправильно понимаю. Проблема сводится к следующему. Есть 1500 мм консольная балка из двутавра  20Ш1 с нагрузкой на свободном конце в 44 кН - напряжение около заделки будет ровно 240 МПа. Эта балка моделируется в Ansys Workbench с помощью элементов SOLID186, при этом mesh element size менятся от 750 мм до 5 мм и каждый раз расчитывается normal stress maximum (z). Примерно так выглядит сетка при 25 мм и граничные условия:

А так выглядит решение:

И еще табличка с зависимостью шаг сетки - напряжение:

Если deflection находится +- в пределах нормы, то максимальное напряжение меняется чуть ли не в 2 раза. При этом наиболее близкое к аналитическому значению в 240 МПа наблюдается при грубой сетке в 750 мм. Но это простая консольная балка, для которой известно аналитическое решение. Как выбирать сетку для более сложной геометрии, когда решение даже приблизительно неизвестно?

karachun
Аватар пользователя karachun

Места закреплений являются сингулярностями. В этих местах напряжеия стремятся к бесконечности по мере уменьшения размера сетки. Правильный размер вы не определите и вообще, в солид сетке напряжения в области заделки считаются нефизичными и на них никто не смотрит.

Если вам нужно точное решение то используйте балочные элементы. Если вы считаете сложные конструкции то либо не смотрите на места около заделок либо отодвигайте саму заделку.

not_eng
Аватар пользователя not_eng

Да, с beam напряжения получаются приемлемыми, но мне именно 3d элементы нужны - для сложных конструкций. Я правильно понимаю, что для оценки максимальных напряжений можно, например, отступить на 1-2 элемента от заделки, добавить path в нужном направлении и измерять напряжение вдоль него?

an_rushin
Аватар пользователя an_rushin

отступите на 10 элементов, чтобы наверняка и измеряйте.
может быть, пригодится подсказка. следуйте совету karachun и решайте конструкцию в балочных элементах, когда же понадобится детальное рассмотрение напряжений в балочных соединениях, используйте методику подмоделирований. из общей конструкции выявите узлы с критическим уровнем напряжений (в общем контексте они неточные, но тенденциально верные), разрешите узлы геометрически со всеми деталями и приложите силы к узлу, взятые из общего расчета.

 

not_eng
Аватар пользователя not_eng

karachun, an_rushin

Спасибо!

karachun
Аватар пользователя karachun

Лучше на них вообще не смотреть.

Если ваша конструкция приваривается к основанию то в месте приварки можно смотреть не на напряжения а выводить усилия в сварном шве и потом проверять прочность сварного шва по аналитике. Суммарные реакции, в отличии от напряжений, не будут изменяться с измельчением сетки

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.