Спасибо за интерес. Это лишь первая, и отнюдь не окончательная публикация по теме данной задаче. На текущий момент есть вполне симметричное решение с учетом основных силовых и температурных факторов, но к сожалению, иллюстрации к этому и дальнейшее описание хода решения будут опубликованы только в последующих публикациях.
Тем не менеe, чтобы не отсылать в никуда, постараемся далее по пунктам в отдельных комментариях дать ответы на прозвучавшие вопросы.
Теперь по замеченным недостаткам:
Интересно у вас получается, берете симметричную задачу, получаете явно асимметричное решение, и делаете вывод о необходимости увеличения модели? И шахматном расположении нагрузки?
Получив несимметричные результаты на симметричной задаче был сделан вывод не о необходимости увеличения модели, а о необходимости изменения схемы нагружения.
Вывод о необходимости увеличения модели был сделан на основе того, что на таком малом участке, при варьировании очень разных вариантов ГУ, картина НДС не имеет зоны устоявшегося решения везде наблюдается искажение вследствие близости ГУ. По сути идет нарушение принципа Сен-Венана (https://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_Сен-Венана).
В виду того, что проект ориентирован не только на профессиональных расчетчиков, но и на людей только начинающих свое знакомство с данным направлением, некоторые проблемы проще всего иллюстрировать на примере. Именно поэтому описывается последовательное приближение от наиболее простых и, для непрофессиональных расчетчиков, очевидных вариантов к более адекватным. При этом следует отметить, что и использование метода конечных элементов, накладывает свои эффекты и особенности, которые также делают некоторые привычные ситуации (в том числе и людям не по наслышке знакомым с расчетами, но преимущественно по сопромату, или аналитически) немного непривычными.
Мне лично кажется, что нагрузив тросы половинной силой но с двух сторон (а не как сейчас с одной стороны заделка, с другой нагрузка), вы получите симметрию и в решении.
Нагружение тросса с двух сторон является вполне очевидным, особенно для людей хорошо знакомы с законами Ньютона и сопроматом… Однако, если нагрузить один и тот же тросс половиной силы с двух сторон, то возникает ситуация, которую CAE системы основанные на МКЭ называют Rigid Body Motion. Т.е. не деформация, а движение как твердого тела. В виду того, что процесс поиска решения является численным с решением СЛАУ высокого порядка и большим количеством действий с плавающей точкой запятой, при нагружении двумя противоположными силами и отсутствием закреплений в данном направлении, обычно возникает численная ошибка, которая приводит к тому, что одна из сил начинает превышать другую. Обычно эта неуравнавешенность крайне мала и составляет даже меньше чем тысячные доли процента. Однако этого достаточно, для того, чтобы тело начало «деформироваться» в данном направлении. Как известно F=k*x где F- сила, k — жесткость, x — перемещение, значит x=F/k. F — крайне мало, но в виду отсутствия закреплений в данном направлении жесткость отсутствует. т.е. k=0. В итоге тело улетает до пределов точности.
Особенно хорошо данное явление проявляется в случае неравномерности сетки. Геометрия на первый взгляд проста, но в виду близкого расположения ортогональных канатов, сетка там всегда получается достаточно неравномерная, что только усугубляет эффект.
Большинство CAE систем по разному борется с данным явлением. Некоторые просто не разрешают запустить расчет при наличии незакрепленных тел. Другие вводят минимальное значение жесткости (которое обычно на несколько порядков меньше самой маленькой жесткости в модели). Есть программы которые вводят т.е. Weak Spring — «слабые связи» (слабые пружины), которые цепляются к нескольким узлам подобного «улетного» тела, причем в некоторых системах жесткость данных добавочных пружинок может динамически пересчитываться в процессе счета. Есть системы которые закрепляют один самый дальний (по отношению к направлению движения модели) узел. Есть те, которые либо автоматически либо в ручном режиме предлагают пользователю выбрать узел, который будет считаться неподвижным и относительно которого будет рассчитываться матрица трансформации результатов.
В общем подходов много. Некоторые работают только при одном незакрепленном теле, некоторые при любом количестве (обычно это те самые Weak Spring), и все же численно незакрепленная модель будет «улетать» даже с симметричным нагружением. Причем «улет» может быть практически в произвольном направлении в виду численных ошибок, хотя превалировать будет направление в котором приложены силы.
значит вы ошиблись, и нужно искать эту ошибку, а не за уши притягивать «шахматный порядок»
Теперь что касается «шахматного порядка притянутого за уши». Ошибочность исходного варианта нагружения никто и не отрицает. Но с учетом ранее сказанного, в виду того, что тросы нельзя нагрузить с двух сторон, а одностороннее нагружение приводит к крайней несимметричности — было принято решение о проверке варианта нагружения двух тросов в разные стороны.
В виду малого расстояния между тросами по сравнению с габаритами модели, и их достаточно большого количества предполагалось что эффект будет близок к тому, как если бы была возможность нагрузить трос с двух сторон. Как показали результаты расчетов — подобное предположение было вполне обоснованным.
Но в последствии пришлось отказаться и от этого варианта нагружения. Правда не столько из-за несоответствия поведения конструкции, сколько из-за высоких требований к вычислительным ресурсам. В дальнейшем был рассчитан эквивалент сжимающего усилия/давления в радиальном направлении, который и применялся к модели. Более подробно в следующих публикациях.
И еще вопрос — среди контактов на рис. 12 — только welded и bonded — это полный список контактов?
Нет это не полный список контактов ни в конкретной модели ни среди возможностей Autodesk Simulation Mechanical.
В данной задаче по умолчанию выставлен тип контакта Sliding/No Separation. (http://knowledge.autodesk.com/support/simulation-mechanical/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2015/ENU/SimMech/files/GUID-CDC0ADD8-95E6-4E95-84D9-AFE71B45D7FE-htm.html) В этом случае две поверхности могут скользить одна по другой, но не могут оторваться в нормальном направлении. Именно этот тип контакта задан между тросом и каналообразователем. Между каналообразователем и бетонной оболочкой задан контакт Bonded — совместное деформирования, или " полная склейка", как его еще иногда называют. Торцовые поверхности тросов прикреплены к каналообразователю и бетону с помощью контакта Welded. Это тоже контакт для совместного деформирования двух деталей. Отличие от Bonded заключается в том, что «склейка» идет не по всей поверхности контакта, а лишь по кромкам.
Более физичным в данном случае было бы задание вместо контакта типа Sliding/No Separation контакта общего типа — Surface (поверхностный контакт). В этом случае также допускается взаимное скольжение, допускается отрыв деталей (возникновение зазора) в нормальном направлении, и не допускается взаимное проникновение двух деталей одна в другую — в этом случае идет совместное деформирование.
Так вот, не смотря на более точное и адекватное поведение подобного контакта, и в данной задаче и в ряде других он не использовался. Причина подобного пернебрежения состоит в том, что отличие результатов составляло не больше 2 процентов, а обычно составляло доли процентов, но при этом время расчета увеличивалось существенно.
На эту тему (моделирование контактного взаимодействия) планируется отдельная публикация.
Пожалуй, половинная сила с двух сторон тут тоже не поможет. Симметрия появится относительно плоскости под 45 градусов, но результат будет снова в корне неверен. Тут совершенно очевидно, у результата должна быть не просто симметрия, а осевая симметрия, пусть и с небольшой поправкой на вертикальные армирующие элементы.
Да, Вы правы. Без учета вертикальных элементов задача обладает осевой симметрией, и при желании может решаться в плоской осесимметричной постановке.
При наличии вертикальных элементов задача может свестись к циклосимметричной постановке. Минимальный размер циклосимметричного куска — половина угла между вертикальными тросами.
В дальнейших публикациях будут описаны и эти варианты.
Здесь еще нужно разграничивать санкции. Компаниям под торговыми санкциями — не поставляет, а под финансовыми санкциями (не касающимися поставок товаров и услуг) — поставляет
Мы делали регистрацию через сервис Eventbrite. Для регистрации в начале нужно зарегистрироваться в системе Eventbrite, а потом на наш MeetUP, поэтому она несколько раз запрашивает email. Но зато, после 1 регистрации, во всех последующих поля First name, Last name и Email система будет заполнять автоматически. Таймер по времени ставится автоматически, его не убрать, это особенность Eventbrite. Согласны, что система неидеальная. Если посоветуете другой сервис – будем иметь в виду.
Стоимость подписки — 50% от стоимости лицензий. Программное обеспечение по данной программе дается на один год. После этого Вы решаете, приобретать ли его для дальнейшего использования.
Спасибо за вопрос. Мы проконсультируемся с юристами и ответим детально чуть позже. Но скорее всего там действует иная категория лицензий или аренда лицензий, и проблем с дарением не возникнет. Например, мы также предоставляем бесплатные лицензии вузам и студентам для обучения, при этом никто, конечно, налог не платит.
Да! Бесплатные лицензии для образовательных учреждений актуальны! Причем в отличии от многих других вендоров мы даем полнофункциональные версии. Но надо сказать, что такие лицензии даются далеко не только на AutoCAD. Вот ссылка на русскоязычном сайте www.autodesk.ru/adsk/servlet/pc/index?siteID=871736&id=18409945
Тем не менеe, чтобы не отсылать в никуда, постараемся далее по пунктам в отдельных комментариях дать ответы на прозвучавшие вопросы.
Теперь по замеченным недостаткам:
Вывод о необходимости увеличения модели был сделан на основе того, что на таком малом участке, при варьировании очень разных вариантов ГУ, картина НДС не имеет зоны устоявшегося решения везде наблюдается искажение вследствие близости ГУ. По сути идет нарушение принципа Сен-Венана (https://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_Сен-Венана).
В виду того, что проект ориентирован не только на профессиональных расчетчиков, но и на людей только начинающих свое знакомство с данным направлением, некоторые проблемы проще всего иллюстрировать на примере. Именно поэтому описывается последовательное приближение от наиболее простых и, для непрофессиональных расчетчиков, очевидных вариантов к более адекватным. При этом следует отметить, что и использование метода конечных элементов, накладывает свои эффекты и особенности, которые также делают некоторые привычные ситуации (в том числе и людям не по наслышке знакомым с расчетами, но преимущественно по сопромату, или аналитически) немного непривычными.
Нагружение тросса с двух сторон является вполне очевидным, особенно для людей хорошо знакомы с законами Ньютона и сопроматом… Однако, если нагрузить один и тот же тросс половиной силы с двух сторон, то возникает ситуация, которую CAE системы основанные на МКЭ называют Rigid Body Motion. Т.е. не деформация, а движение как твердого тела. В виду того, что процесс поиска решения является численным с решением СЛАУ высокого порядка и большим количеством действий с плавающей точкой запятой, при нагружении двумя противоположными силами и отсутствием закреплений в данном направлении, обычно возникает численная ошибка, которая приводит к тому, что одна из сил начинает превышать другую. Обычно эта неуравнавешенность крайне мала и составляет даже меньше чем тысячные доли процента. Однако этого достаточно, для того, чтобы тело начало «деформироваться» в данном направлении. Как известно F=k*x где F- сила, k — жесткость, x — перемещение, значит x=F/k. F — крайне мало, но в виду отсутствия закреплений в данном направлении жесткость отсутствует. т.е. k=0. В итоге тело улетает до пределов точности.
Особенно хорошо данное явление проявляется в случае неравномерности сетки. Геометрия на первый взгляд проста, но в виду близкого расположения ортогональных канатов, сетка там всегда получается достаточно неравномерная, что только усугубляет эффект.
Большинство CAE систем по разному борется с данным явлением. Некоторые просто не разрешают запустить расчет при наличии незакрепленных тел. Другие вводят минимальное значение жесткости (которое обычно на несколько порядков меньше самой маленькой жесткости в модели). Есть программы которые вводят т.е. Weak Spring — «слабые связи» (слабые пружины), которые цепляются к нескольким узлам подобного «улетного» тела, причем в некоторых системах жесткость данных добавочных пружинок может динамически пересчитываться в процессе счета. Есть системы которые закрепляют один самый дальний (по отношению к направлению движения модели) узел. Есть те, которые либо автоматически либо в ручном режиме предлагают пользователю выбрать узел, который будет считаться неподвижным и относительно которого будет рассчитываться матрица трансформации результатов.
В общем подходов много. Некоторые работают только при одном незакрепленном теле, некоторые при любом количестве (обычно это те самые Weak Spring), и все же численно незакрепленная модель будет «улетать» даже с симметричным нагружением. Причем «улет» может быть практически в произвольном направлении в виду численных ошибок, хотя превалировать будет направление в котором приложены силы.
Теперь что касается «шахматного порядка притянутого за уши». Ошибочность исходного варианта нагружения никто и не отрицает. Но с учетом ранее сказанного, в виду того, что тросы нельзя нагрузить с двух сторон, а одностороннее нагружение приводит к крайней несимметричности — было принято решение о проверке варианта нагружения двух тросов в разные стороны.
В виду малого расстояния между тросами по сравнению с габаритами модели, и их достаточно большого количества предполагалось что эффект будет близок к тому, как если бы была возможность нагрузить трос с двух сторон. Как показали результаты расчетов — подобное предположение было вполне обоснованным.
Но в последствии пришлось отказаться и от этого варианта нагружения. Правда не столько из-за несоответствия поведения конструкции, сколько из-за высоких требований к вычислительным ресурсам. В дальнейшем был рассчитан эквивалент сжимающего усилия/давления в радиальном направлении, который и применялся к модели. Более подробно в следующих публикациях.
Нет это не полный список контактов ни в конкретной модели ни среди возможностей Autodesk Simulation Mechanical.
В данной задаче по умолчанию выставлен тип контакта Sliding/No Separation. (http://knowledge.autodesk.com/support/simulation-mechanical/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2015/ENU/SimMech/files/GUID-CDC0ADD8-95E6-4E95-84D9-AFE71B45D7FE-htm.html) В этом случае две поверхности могут скользить одна по другой, но не могут оторваться в нормальном направлении. Именно этот тип контакта задан между тросом и каналообразователем. Между каналообразователем и бетонной оболочкой задан контакт Bonded — совместное деформирования, или " полная склейка", как его еще иногда называют. Торцовые поверхности тросов прикреплены к каналообразователю и бетону с помощью контакта Welded. Это тоже контакт для совместного деформирования двух деталей. Отличие от Bonded заключается в том, что «склейка» идет не по всей поверхности контакта, а лишь по кромкам.
Более физичным в данном случае было бы задание вместо контакта типа Sliding/No Separation контакта общего типа — Surface (поверхностный контакт). В этом случае также допускается взаимное скольжение, допускается отрыв деталей (возникновение зазора) в нормальном направлении, и не допускается взаимное проникновение двух деталей одна в другую — в этом случае идет совместное деформирование.
Так вот, не смотря на более точное и адекватное поведение подобного контакта, и в данной задаче и в ряде других он не использовался. Причина подобного пернебрежения состоит в том, что отличие результатов составляло не больше 2 процентов, а обычно составляло доли процентов, но при этом время расчета увеличивалось существенно.
На эту тему (моделирование контактного взаимодействия) планируется отдельная публикация.
Пожалуй, половинная сила с двух сторон тут тоже не поможет. Симметрия появится относительно плоскости под 45 градусов, но результат будет снова в корне неверен. Тут совершенно очевидно, у результата должна быть не просто симметрия, а осевая симметрия, пусть и с небольшой поправкой на вертикальные армирующие элементы.
Да, Вы правы. Без учета вертикальных элементов задача обладает осевой симметрией, и при желании может решаться в плоской осесимметричной постановке.
При наличии вертикальных элементов задача может свестись к циклосимметричной постановке. Минимальный размер циклосимметричного куска — половина угла между вертикальными тросами.
В дальнейших публикациях будут описаны и эти варианты.
Inventor входит в состав Product Design Suite, рекомендуем запросить пакет целиком