Вопрос по ансис

[smaratikk]

Создал свой КЭ так называемый solid-shell
он идейно похож на Solsh190 , кто с ним работал ?
Вопросы :
1) как строится КЭ Solsh190, в хелпах слишком сумбурное обьяснение
понятно что это обьемный оболочечный элемент имеет узлы на лицевых поверхностях, какие кинематические формулировки в него включены?
2) Почему при решении даже тестовых задач если сравнивать
элемент скажем shell 63 (4х узловой, узлы на срединной поверхности) и
solsh190, то если перемещения хорошо совпадают, то мембранные и сдвиговые
напряжения сильно скачут(бывают различия до 50-100%), понятно что в shell63 включены гипотезы кирхгофа ляве, а почему мембранные наряжения скачут ? иногда разница доходит аж в 2 раза ? как это обьяснить? (банальные отговорки новая мат модель, мкэ это вообще все приближенно не устраивает)
это мне для будущей диссертации нужно будет)

[Zai]

Цитата:

мембранные и сдвиговые напряжения сильно скачут

В какой же задаче это у Вас происходит? Не результат ли это грубой сетки? В большинстве задач на хорошей сетке оба элемента должны не давать существенного различия в решении.

[smaratikk]

задачи проверьте
пластина квадратная размер 100 на 100 толщина 1
модуль юнга 2*10^6 коэфициент пуассона 0.3
два вида нагрузки для теста
q=1 на поверхность вертикально
F=2000 в центр пластины давит сосредоточенная сила
сравните по компонентам напряжения при КЭ shell63 и solsh190
сетка 10 на 10
больше сетку брать смысла не имеет так как это не трехмерный а именно оболочечный элемент и соотношения толщины к длине должны быть как у оболочек примерно 1 к 10 в крайнем случае 1 к 5

[Zai]

Цитата:

а именно оболочечный элемент и соотношения толщины к длине должны быть как у оболочек примерно 1 к 10 в крайнем случае 1 к 5

Откуда у Вас эти соображения. Пластину можно решить 100х100 и больше. Аппроксимация не страдает оттого что размеры элемента меньше толщины. Сосредоточенную силу тоже нельзя прикладывать в одном узле - нужно прикладывать пятном давления.

[smaratikk]

если пятно давления пусть и самое маленькое , то это локальное нагружение равномерной силы
рассматривается как раз тестовая задача , воздействие сосредоточенной силой.
я все понимаю, что в реальности это невозможно, это некая абстракция.
Но говорится именно об этой задаче , об абстракции.
Во многих источниках литературы говорится о сосредоточенных силах (на практике это наверно,
как иголка приложена к какому то месту).
если вы сетку сгустите то будет по геометрии уже трехмерный элемент , несмотря на то что введены оболочечные гипотезы.
что такое оболочка ? это некое тело, которое имеет одну размерность (в данном случае толщину) существенно меньше двух других (длины и ширины).
Оболочечный КЭ я понимаю, что исходит из того же определения, иначе я бы вашу оболочечную конструкцию пластину расчитал трехмерными солид элементами (пример solid45), просто взяв огромное количество элементов по длине, ширине и высоте кубиками.
Повторяю рассматривается именно оболочечный элемент в связи с этим отношения высоты к длине, ширине должны быть 1/5 , 1/10 (это мое мнение)

[Zai]

Цитата:

иначе я бы вашу оболочечную конструкцию пластину расчитал трехмерными солид элементами (пример solid45)

Действительно Вы можите считать оболочки и с применением solid45. Тогда когда не происходит потери аппроксимации или что более вероятно при обращении матрицы будут набегать ошибки. Как же Вы решите задачу о композитной оболочке состоящей из 100 слоев разнонаправленного ортотропного материала? Оболочки как конечный элемент прежде всего нужны как метод аппроксимации и чем меньше размер элемента тем будет лучше оболочечная аппроксимация. И при обращении матрицы это лучше - обусловленность матрицы будет лучшей.

[smaratikk]

ну вопрос всеравно открыт, на одинаковых сетках 10 на 10
разность в напряжениях же существенно отличается
чем это можно обьяснить только разными видами аппроксимаций или еще чем то

[Zai]

Цитата:

вопрос всеравно открыт, на одинаковых сетках 10 на 10

Я не думаю что этот вопрос впервые поставлен Вами за 40 лет использования оболочечных элементов. Сетка у Вас грубая, граничные условия по силе некорректные. Вполне вероятно что оба элемента дают неверное решение. Да и возможно учет больших перемешений Вами неверно учитывается (откуда в плоской пластине мембранные напряжения?). Сравните с аналитическим решением с приложенным давлением.

[smaratikk]

конечно не впервые.
сетка не грубая, на данных сетках во многих литературных источниках плоские элементы дают нормальные решения по перемещениям точно .
Да и у меня по перемещениям вопросов не возникает прогибы сравнены и между КЭ в ППП АНСИС и с аналитическим решением , погрешность около процента , максимум 2-3. Вопрос только в напряжениях. то бишь напряжения нормальные только обжатия и поперечного сдвига. Мембранные напряжения отличаются, мембранные перемещения не сравнивал с аналитическим решением, так как такого не нашел, в основном по прогибам сравнивают оболочки.
пластина не плоская вообщето, мембранные напряжения обязаны быть.
Это напряжения поперечного сдвига могут в пластине не быть (Гипотеза Кирхгофа Лява, а мембранные обязаны). Задача линейная вообщето откуда вы вообще берете большие перемещения ? все подчиняется закону гука, а прогибы меньше толщины оболочки.

[Zai]

Постановка МКЭ включает в себя решение задач в перемещениях, при этом переход от распределенных по поверхности оболочки смещений и сил и моментов к узловым осуществляется на основе минимизации в том числе энергии упругого деформирования элемента. Поэтому смещения в решении близки друг к другу для разных КЭ. Даже при простой геометрии напряжения являются композицией первых производных перемещений по пространству. Для надлежащего сравнения с аналитическим решением необходимы более подробные сетки. Напряжения, особенно изгибные, в оболочечных конструкциях - "зубная боль" и в публикациях их стараются обходится стороной.

[Парджеттер]

Парджеттер:

Тема перемещена в в Карантин по следующим причинам:
- формулы надо набирать в нотации $\TeX$. Как это делать можно посмотреть в теме Краткий ФАК по тегу [math];

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом либо при помощи личного сообщения модератору, либо в теме Сообщение в карантине исправлено.
Рекомендую прочитать тему Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и правила научного форума.