MES,CAD,CAE,FEA
News Search:
StartGaleriaForumDownloadArtykułyNewsyLinkiZasoby wiedzyKontaktZasady Stosujemy pliki cookies więcej...06/03/2020 10:50:29
Reklama
Nawigacja
Galeria
Forum
Download
Artykuły
FAQ
Linki
Zasoby wiedzy
Kontakt
Szukaj
Losowa Fotka
Naprężenia tarczowe w modelu 2
Naprężenia tarczowe w modelu 2
Naprężenia w płytach
Użytkownicy Online
CAD, MES -metoda elementów skończonych,obliczenia inżynierskie i metody numeryczne
WITAMY:
CwaniakzPKSU
jako nowego użytkownika.

Zarejestrowanch Uzytkowników: 1383

Super Administratorzy: 1
Administratorzy: 1
Użytkownicy: 1381

Użytkownicy Online:

BE-FEA01:34:48
CwaniakzPKSU 2 tygodni
ndv 2 tygodni
qwert123 6 tygodni
RobertWW 7 tygodni

Gości Online: 13

Twoje IP to: 34.238.190.122

Kategorie Forum 53
Wątki na Forum 1252
Posty na Forum 5622
Komentarzy 83
Newsy 141
Artykuły 10
Ściągniętych plików 62
Kategorie Downloads 4
Ciekawe Strony 13
Postów w Shoutbox 407
Przykłady
Warunki brzegowe - kinematyczne

Warunki brzegowe - kinematyczne

Kompostownik
Naprężenia w modelu 2 bottom

Naprężenia w modelu 2 bottom

Naprężenia w płytach
Wyniki – model po wzmocnieniu

Wyniki – model po wzmocnieniu

Awaria łyżki koparki
Wyniki badań

Wyniki badań

Ząb
Awaria

Awaria

Awaria łyżki koparki
Partnerzy

Strony wspierającej nas firmy:
Leasing,faktoring, kredyt gdy szukasz gotówki.
Opony to tanie opony letnie oraz katalog
zawierający firmy transportowe
Strony naszych przyjaciół:

Darmowe arkusz Excela
Strony sponsorów:
Zawsze się znajdzie espedytor wspomaga transport na stronie giełdy ładunków
ciekawe i miłe sercu rzeczy to: zdjęcia dzieci, bobasy na stronie mojebaby.pl lub też warte obejrzenia zwierzęta ze strony mojzwierz.pl
-->lll
Ostatnie Komentarze
marek_ac dnia 11.01.2017 08:14

Demo download (nowy link): (poprawiono patrz: Linki-> Przyjaciele -> Vanadis)

Zobacz Komentarze Artykułów
marek_ac dnia 21.04.2015 05:53

... mała poprawka: double wprowadzono w wersji 1.3
Zobacz Komentarze Newsów
marek_ac dnia 20.04.2015 18:59

Jeżeli do oprogramowania inżynierskiego można podpiąć własne procedury to NVIDIA udostępnia darmowy driver NVCC za pomocą którego można kompilować kod napisany w C. Można to robić z Visual Studio (od wersji 10) pod Windows lub używając gcc pod Linuxem.
Wówczas oprogramowanie optymalizuje się pod posiadaną kartę graficzną. Warto mieć kartę o CUDA capability większym niż 2.0 ze względu na obsługę typu double.
Zobacz Komentarze Newsów
marek_ac dnia 14.04.2015 00:51

Witam,

Na dysku:

TUTAJ

zamieściłem demo (wersję windowsową) modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń.

W pliku vanadis.txt zawarty jest krótki opis modelu.

Marek
Zobacz Komentarze Artykułów
steleri dnia 17.03.2015 21:54

Czy ktoś z forum korzysta może z Elmera? Bardzo ciekawi mnie jak to działa. Bo z tego tutka wynika, że jest OK, a tymczasem ja próbowałem... bezskutecznie
Zobacz Komentarze Newsów

Ostatnie aktywne Tematy rss1 rss2
Forum Wątek Odpowiedzi Ostatni Post
Sprawy studenckie DEFORM 3D UTWIERDZENIE 12 CwaniakzPKSU 05/17/2020 16:50
PRACA w CAE, oferty "biznesowe" Ansys Fluent - Poszukuje pomocy do projektu - przeplyw gazu 1 BE-FEA 04/14/2020 23:18
Jestem kompletnie zielony teoria mes, rozkladł temp. w ścianie (1D) 2 BE-FEA 04/09/2020 10:01
Sprawy studenckie Program do zaprojektowania wieży kratownicowej 1 BE-FEA 03/15/2020 16:35
Sprawy MathCada,Matlaba,Scilaba,Octave... Potrzebne płatne KOREPETYCJE XCOS SCILAB - MES 1 ignacyradek 03/08/2020 19:20
Sprawy studenckie Symulacja procesu ciągnienia drutu (MES) 1 BE-FEA 02/24/2020 23:18
Sprawy studenckie Sprzężenie pola mechanicznego i akustycznego - Code Aster 3 BE-FEA 02/24/2020 19:04
Teoria MES inżynieria odwrotna metody różnic skończonych 1 BE-FEA 02/05/2020 09:07
Sprawy ANSYSA Implicit a explicit 2 BE-FEA 02/03/2020 23:32
Sprawy studenckie Pomoc w zadaniu z MES 1 BE-FEA 01/29/2020 18:59
Sprawy studenckie Praca Magisterska Ansys 2 piotr 11/14/2019 17:08
Jestem kompletnie zielony Współczynnik konwekcji 1 BE-FEA 09/30/2019 19:14
Wszystko o CAE, co nie pasuje do powyższych forum Bezpłatne webinarium CAE - jak działa program do symulacj... 0 MatLit 08/28/2019 11:20
Teoria MES Łączenie elementów skończonych różnego typu 1 BE-FEA 06/10/2019 21:59
Teoria MES Macierz pochodnych funkcji kształtu [B] 14 BE-FEA 06/05/2019 14:44
Uruchamianie modelu numerycznego, część II

Błędy grube

Literatura przedmiotu podaje dwa pojęcia weryfikacja i walidacja. Ten pierwszy termin odnosząc się właśnie do weryfikacji uzyskanego rozwiązania (podkreślę, że jakieś rozwiązanie musi już być) jest nam bliższy. Jednakże błędy grube, o czym warto pamiętać, to bardzo często jest też strefa walidacji. Walidacji czyli weryfikacji przyjętych założeń. I choć być może bardziej pasowałby tu termin błędy fundamentalne pozostanę przy moim oznaczeniu i zdefiniuję błędy grube jako te , które powodują generalną zmianę uzyskanych wyników. Pozostałe błędy, wedle tej klasyfikacji powodują zaś odstępstwa lokalne lub niewielkie wartościowo (licząc oczywiście względnie).

Choć błędy grube należą do wydawałoby się łatwych do znalezienie niestety tak nie jest. Podstawową przyczyną jest właśnie to, że zwykle trudny do odszukania (a nawet zorientowania się, że go popełniamy) błąd gruby powstaje u samych postaw obliczeń. Właśnie wtedy gdy tworzymy zręby naszych obliczeń: gdy dobieramy model do opisywanych zjawisk, gdy gromadzimy dane dot. modelu, gdy budujemy pierwsze szkice modelowanego zjawiska.

Co innego oczywiste błędy grube, przyłożenie siły 10-krotnie większej, zmiana stałych materiałowych o trzy rzędy wielkości, itp. Przy odrobinie intuicji wyniku zarówno zorientowanie się co do błędu jak i jego odszukanie nie powinno nastręczyć problemów. W pierwszej części artykułu nazwałem je błędami mierzalnymi, ze względu na fakt, że rozpoznajemy je po wartości uzyskanych parametrów fizykalnych: np. przemieszczeniu lub naprężeniu maksymalnym .

Błędy mierzalne

Aby zrozumieć błędy mierzalne najlepiej pokażę na przykładach ich wpływ na uzyskiwany wynik. Na pierwszy ogień weźmy zmiany pewnych parametrów fizycznych (stałych fizycznych i geometrycznych ) modelu. Pozwoli to na wyrobienie sobie pewnego wyczucia co do prawidłowości wyników.

Jako przykład weźmy referencyjny model dla wielu systemów liczących. Jest to płyta prostokątna prosto podparta opisana przez Timoshenko, S. P. and Woinowsky-Krieger, “Theory of Plates and Shells,” McGraw-Hill Book Co., 2 wydanie z 1962 r. na stronach 120-143.

Płyta jest wykonana ze stali stopowej o parametrach (w celu porównania z innymi systemami liczącymi zachowałem oryginalne jednostki anglosaskie):

E = 30,000,000 psi =210000 MPa

ν= 0.3

h = 1 in = 25,4 mm

a = b = 40 in = 1012 mm

F = 400 lbf =1779,2888N

Ze względu na symetrię zamodelowano ¼ płyty, obciążenie przyłożono w jej środku (węzeł 25) Problem przedstawiono na poniższym rysunku (rys.1). Uzyskajmy w pierwszym podejściu prawidłowe wyniki.

model

Rys.1

O jakości rozwiązania numerycznego świadczy odstęp od rozwiązania teoretycznego, które wynosi : 0.0270230 [in] błąd wynosi więc mniej niż 0.4%.

Sprawdźmy teraz wpływ zmian własności materiałowych na wynik:

Opis modelu

Max naprężenia [psi]

Max przemieszczenie [in]

Referencyjne MES

7865.2

0,027123

max nap referencyjne

max przem referencyjne

h= 1 in=25.mm

E= 30,000,000 psi =210000 MPa

ν = 0.1

zmniejszamy współczynnik poissona 3 krotnie

6661.3(zm. 15,3%)

0,029489(zm. 8,3%)

błąd poissona naprężenia

poisson przem

h= 1 in=25.mm

E=3,000,000 psi =21000 MPa

ν =0.3

zmniejszamy moduł Younga 10 krotnie

7851(zm. 0.1%)

0, 22369(zm. 724%)

young

h=0.1 in=2.53.mm

E= 30,000,000 psi =210000 MPa

ν = 0.3

grubość płyty zmniejszona 10 krotnie

785110(zm.9882%)

27.123(zm. 99900%)

grubosc

grubosc przem

Zauważmy na początek, że tylko zmiana współczynnika poissona spowodowała istotniejszą zmianę jakościową obrazu pola naprężeń (choć w bardziej skomplikowanym modelu trudno tę zmianę uznać za „wykrywalną”). Dokładnie odwrotna sytuacja jest w wynikach ilościowych. Największa zmiana zaszła w modelu, który w obrazie jakościowym jest bardzo zbliżony do wyniku referencyjnego w modelu z pomyłką w grubości płyty. Co ciekawe obraz jakościowy pola przemieszczeń różni się w sposób zauważalny tylko przy zmianie modułu Younga i grubości płyty. Zmiana współczynnika poissona nie wywiera zaś istotnego wpływu.

Ciekawostką, choć oczywistą ze względu na matematyczną stronę zagadnienia, jest wpływ zmiany modułu Younga na pole naprężeń – a właściwie jego brak. Jednak często nie zastanawiamy się nad realnymi konsekwencjami zapisów równań, dlatego warto uzmysłowić sobie to na konkretnym problemie.

Jak widać na podstawie powyższych przykładów istnieje potrzeba znajomości przybliżonej wartości oczekiwanego wyniku. Bez tej wiedzy będziemy mieli kłopoty nie tyle ze znalezieniem błędu ile w zorientowaniu się, że go popełniamy. Widać też na powyższych przykładach, że jeżeli nie dysponujemy wiarygodnym benchmarkiem naszego zagadnienia, musimy szczególnie dużo uwagi poświęcić weryfikacji danych.

Błędy intuicyjne

Podział błędów, który tu proponuje wynika z faktu, że preferuję podejście praktyka. Nie zależy mi na klasyfikacji błędów jako takich ale na usystematyzowaniu podejścia do znajdowania błędów w naszych modelach. Skąd więc nazwa błędy intuicyjne? Są to bowiem błędy, które najczęściej wyczuwamy w uzyskanych wynikach na podstawie intuicji wyrobionej doświadczeniem i dopiero tak ”wykryte” błędy staramy się zdiagnozować. Oczywiście, że weryfikację należy zawsze przeprowadzać w oparciu o dostępne metody, ale z doświadczenia też wiem, że zazwyczaj wyniki obliczeń jakkolwiek szybko by nie powstawały są i tak spóźnione i presja czasu doprowadza do rezygnacji z części zabiegów weryfikacyjnych (cokolwiek naukowcy na ten temat sądzą).

Wróćmy jednak na początek do naszego przykładu. Załóżmy, że nastąpiła pewna pomyłka w więzach. Uzyskany obraz naprężeń i przemieszczeń przedstawia poniższy rysunek:

naprężeniaprzemieszczenia

Rys.2

Na kolejnym mamy obraz deformacji płyty na tle płyty nieodkształconej, pokazano też punkt przyłożenia obciążenia:

deformacja

 

Rys 3.

Zanim zaczniemy analizę przypomnijmy sobie na co zwracać uwagę przy pierwszym kontakcie z wynikami o czym mówiliśmy w pierwszej części artykułu:

a) szukaj ekstremów (zazwyczaj jesteśmy w stanie wskazać miejsca maksymalnego i minimalnego ugięcia lub ogólnie występowania pewnej wielkości wynikowej),

b) szukaj logiki (konstrukcja „podąża” za obciążeniem),

c) szukaj „gładkości” (wszelkie duże skoki wartości wynikowych muszą mieć swój powód, bądź to w obciążeniu bądź to w charakterystyce modelu),

d) szukaj niemożliwego (np. .konstrukcja przemieszcza się w miejscu gdzie podobną są więzy).

Przeanalizujmy uzyskane wyniki pod kątem tych wskazówek:

Wskazówka a :

Obraz przemieszczeń nie budzi pod tym względem zastrzeżeń – maksima są w odpowiednim miejscu – punkt przyłożenia siły, minima także – brzeg z odebranymi stopniami translacyjnymi.

Obraz naprężeń jednak nie jest już tak poprawny. Zauważmy, żebrak powodu aby naprężenia w górnym lewym fragmencie modelu odbiegały od tych z prawego dolnego rogu. A skoro brak powodu to należy to sprawdzić!

Wskazówka b :

Konstrukcja zachowuje się logicznie odkształcenia zachodzą równomiernie w kierunku zadanego obciążenia.

Wskazówka c :

Tu w zasadzie jest tylko jeden punkt zaczepienia. W obrazie naprężeń trudno znaleźć uzasadnienie dla braku gładkości w obrazie izonaprężeń w środku modelu. Jednakże pogłębiona analiza wskazuje na kłopoty algorytmu postprocesora a nie na błąd modelu.

Wskazówka d :

Niemożliwe jest aby w symetrycznym modelu (kształt, podparcie, obciążenie) uzyskane wyniki były pozbawione waloru symetrii.

Jak widać już przy pierwszych przymiarkach dostrzec można błąd modelowania. Jednak aby znaleźć na czym on polega potrzebna jest pogłębiona analiza. Aby lepiej przyjrzeć się problemowi proponuję obejrzeć mapkę naprężeń normalnych w kierunkach osi X i Y:

napr. normnapr. norm

Rys.4

Choć obraz naprężeń normalnych w kierunku osi X nie jest całkowicie symetryczny to dopiero naprężenia w kierunku prostopadłym obrazują nam całkowicie błędny (względem założeń) obraz naprężeń (zwróćmy jednak uwagę że duże gradienty powodujące „skokowość” obrazu naprężeń generowane są przez algorytm postprocesora).

Poszukując źródeł niewątpliwego błędu należy wrócić do przemieszczeń. Dzieje się tak z dwu powodów. Po pierwsze w metodzie przemieszczeniowej tylko pole przemieszczeń jest podawane w punktach węzłowych, po drugie ze względu na nie lokalny charakter błędów (dotyczą całego modelu) tylko błędy globalne mogą być przyczyną nieprawidłowych rezultatów. Uprzedźmy również pytania czytelników - dane geometryczno fizyczne są w modelu poprawne. Również mapy przemieszczeń w kierunku osi X i Y nie wykazują anomalii. Wygenerujmy jednak mapę przemieszczeń rotacyjnych wokół osi X i Y:

przem rotprzem rot

Rys 5

No i wreszcie wyszło szydło z worka! Ze względu na symetrię ustroju mapa przemieszczeń wina być symetryczna. Symetria podpowiada nam też od razu gdzie leży błąd! Zwróćmy uwagę, że ustrój symetryczny powinien gwarantować zerowanie się rotacji na liniach styku z odrzuconą (ze względu na symetrię właśnie) częścią konstrukcji. Tak dzieję się dla przemieszczeń RY na linii równoległej do osi Y, ale już nie zachodzi dla drugiej linii symetrii i dla przemieszczeń RX. Wniosek – błąd tkwi w modelu linii symetrii i „podejrzaną” jest linia równoległa do osi X.

Nadszedł czas by odsłonić karty. Oto jak zamodelowano w modelu warunki brzegowe:

warunki brzegowe

Rys 6

A jak winny być zamodelowane:

poprawne warunki brzegowe

Rys 7

Podsumowanie

W kolejnym artykule przybliżyliśmy nieco dwa ważne pojęcia tj błędy mierzalne i błędy intuicyjne. Nie jest to może ścisły podział, jest to jednak podział naturalny – tak inżynier na co dzień czuje konstrukcję. Widzimy już teraz, że w trakcie procesu modelowania możemy popełnić sporo błędów, a niestety nie wszystkie obrazują się w sposób oczywisty. Potrzeba sporo doświadczenia i cierpliwości aby je znaleźć i poprawić. Pozostała nam jeszcze do omówienia walidacja i tym tematem, bodajże najtrudniejszym zajmiemy się w trzecim artykule z serii.

Na koniec pozwolę sobie na dygresję. Proponuję drodzy czytelnicy wykorzystać ten artykuł w sytuacji gdy szef planuje Wam czas na obliczenia. Może choć trochę zyczliwszym okiem spojrzy na pozycję „weryfikacja modelu”.

Komentarze
mnichv dnia 22.08.2008 19:58
h = 1 in = 25,3 mm - niby blad nie blad ale mi jakos tak bardziej pasuje 1 in = 25,4 mm (jak mawia moj kolega nikt tego na plecach nie bedzie nosil )

F = 400 lbf = N - zapomnialo sie Newtonow wpisac
piotr dnia 22.08.2008 21:12
Tak to jest jak się pisze z głowy ... czyli z niczego..... 1 cal to 25,3995 mm !!!!!! Chyba zapamiętam... teraz
Poprawiłem i uzupełniłem!
piotr dnia 22.08.2008 21:13
Swoją drogą... w artykule o błędach....ech życie!
Dodaj komentarz
Zaloguj się, żeby móc dodawać komentarze.
Oceny
Dodawanie ocen dostępne tylko dla zalogowanych Użytkowników.

Proszę się zalogować lub zarejestrować, żeby móc dodawać oceny.

Świetne! Świetne! 0% [Żadnych głosów]
Bardzo dobre Bardzo dobre 100% [1 Głos]
Dobre Dobre 0% [Żadnych głosów]
Przeciętne Przeciętne 0% [Żadnych głosów]
Słabe Słabe 0% [Żadnych głosów]
Reklama
Najtańszy sklep z dobrymi oponami

Szukaj
Google
 
Logowanie
Nazwa Użytkownika

Hasło



Nie jesteś jeszcze naszym Użytkownikiem?
Kilknij TUTAJ żeby się zarejestrować.

Zapomniane hasło?
Wyślemy nowe, kliknij TUTAJ.
Ankieta dla Użytkowników
Jakiego używasz programu MES

Nastran (wszelkiej maści)

Ansys

Abaqus

Cosmos/M

Comsol

Algor

MARC

Inny

Musisz się zalogować, żeby móc głosować w tej Ankiecie.
Reklama
Shoutbox
Tylko zalogowani mogą dodawać posty w shoutboksie.

BE-FEA
02.04.2020
Przerobiło mi jedną literę na emotkę. Chodzi o przycisk new thread

BE-FEA
02.04.2020
Żeby dodać nowy temat wystarczy wejść w odpowiedni dział i kliknąć mały przycisk "ew thread" po prawej stronie.

KrzywaOHIO
30.03.2020
Jak dodać nowy wątek na forum?

Konrad96
02.12.2019
Witam, czy jest tu ktoś kto dobrze zna się na programie Robot struktural i pomógłby mi zamodelować belkę żelbetową podobną do belki użytej w badaniu? Proszę o kontakt jeśli ktoś chciałby pomóc

maq9633
10.11.2019
Witam, Zaczynam pisać pracę z płaskich den zbiorników ciśnieniowych i potrzebuje pomocy w programie Ansys workbench, proszę o kontakt

Vloiamwc
13.01.2019
Witam. Czy ktoś pomoże przygotować mnie do egzaminu z mes?

markos2101
30.01.2018
Dziękuję chociaż chodziło o znaczenie w MES - czyli zamiana obciążeń ciągłych na skupione

jasiu
29.01.2018
kongruentny: właściwy ; adekwatny ; zgodny ; poprawny ; godziwy ; dobry ; odpowiedni ; nadający się ; akuratny ; w sam raz ; należyty ; słuszny ; stosowny ; trafny ; przystający ;

markos2101
19.01.2018
Poszukuję definicji obciążenia kongruentnego - pomoże ktoś?

Adasiooo1
13.01.2018
witam szukam osób znających dobrze MES i abaqusa w zakresie żelbetu budownictwo

Archiwum
Wydarzenia
PonWtrCzwPiSoNie
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30
Copyright Piotr© 2007- - 2020
Powered by Peter-Fusion © 2009 - Modified Aztec Theme