Nieliniowe - Rozwiązanie

Karta Rozwiązanie w oknie dialogowym Nieliniowe ustawia opcje dotyczące rozwiązania. Na tej karcie można ustawić następujące opcje:

Opcje stopniowania

Z definicją krzywych czasu dla obciążeń i warunków brzegowych związane są informacje o czasie. Czas jest pseudozmienną dla problemów statycznych bez pełzania, lepkoelastyczności lub obciążenia termicznego wykorzystującego zależne od czasu wyniki z badania termicznego stanu nieustalonego.

Czas rozpoczęcia Czas rozpoczęcia rozwiązania. Nie używane w metodzie długości łuku.
Uruchom ponownie Kliknięcie tego pola zaznaczenia uruchamia ponownie od ostatniego udanego kroku rozwiązania. Dostępne tylko, jeżeli istnieją dane dla ponownego uruchomienia wygenerowane poprzez zaznaczenie opcji Zapisz dane dla ponownego uruchomienia analizy przed poprzednim uruchomieniem.
Podczas ponownego uruchamiania analizy można zmienić dowolne parametry obciążenia (w oknie dialogowym Krzywa czasu).
Podczas uaktywniania opcji Uruchom ponownie można zmienić warunki umocowania ze swobodnego na ustaloną liczbę stopni swobody i odwrotnie.
Aby na przykład zmienić warunek umocowania ze stałego na swobodny podczas ponownego uruchamiania analizy:
  • W obszarze Translacje (w menedżerze właściwości PropertyManager Umocowanie) wpisać 1 w kierunku, w którym zastosowano umocowanie.
  • W części Zmienność w czasie wybrać Krzywa i kliknąć Edytuj. W oknie dialogowym Krzywa czasu wprowadzić dane krzywej:
    X (czas, s) Wartość Y Warunek umocowania
    0 0 nieruchomy
    1 0 nieruchomy
    1,05 Wył. (ponowne uruchomienie) zmiana ze stałego na swobodne
    2 Wyłącz swobodny

Aby zmienić warunek umocowania ze swobodnego na ustalony podczas ponownego uruchamiania analizy:

  • W części Translacje wpisać 1 w kierunku, w którym stosujemy umocowanie.
  • W części Zmienność w czasie wybrać Krzywa i kliknąć Edytuj. W oknie dialogowym Krzywa czasu wprowadzić dane krzywej:
    X (czas, s) Wartość Y Warunek umocowania
    0 Wyłącz swobodny
    1 Wyłącz swobodny
    1,05 0 (uruchom ponownie) zmiana ze swobodnego na stały
    2 0 nieruchomy

    Przy pierwszym uruchomieniu (pamiętaj, aby wybrać dla pierwszego uruchomienia opcję Zapisz dane dla ponownego uruchomienia analizy (czas rozpoczęcia = 0 < t < czas zakończenia = 1 s)) solver ignoruje to umocowanie i wybrany element, do którego umocowanie zostało zastosowane, może poruszać się swobodnie. Po aktywowaniu opcji Uruchom ponownie i ponownym uruchomieniu analizy (czas rozpoczęcia = 1 s < t < czas zakończenia = 2 s) solver stosuje umocowanie, a wybrany element nie może poruszać się w określonym kierunku.
Czas zakończenia Czas zakończenia rozwiązania. Nie używane w metodzie długości łuku.
Zapisz dane dla ponownego uruchomienia analizy Flagę tą należy zaznaczyć przed uruchomieniem badania, które może wymagać ponownego uruchomienia. Oprogramowanie zużywa pewną ilość czasu i przestrzeni dyskowej, aby zapisać dane wymagane dla prawidłowego ponownego uruchomienia. Jeżeli to pole wyboru nie jest zaznaczone, to konieczne jest uruchomienie od początku.
Ponowne utworzenie siatki usuwa wszystkie informacje dotyczące ponownego uruchomienia.
Przyrost czasu Ustawia procedurę inkrementowania czasu dla każdego kroku rozwiązania dla metod kontroli siły i przemieszczenia. Dla metody kontroli długości łuku program używa tej wartości do oszacowania przyrostu długości łuku.

Automatyczny (auto stopniowanie)

Gdy opcja ta jest zaznaczona, program określa przyrost wewnętrznie dla każdego kroku rozwiązania, aby zwiększyć prawdopodobieństwo uzyskania konwergencji (zbieżności). Opcja ta obsługuje wszystkie techniki kontroli. Jeżeli flaga ta jest zaznaczona, używane są następujące wpisy:

Początkowy przyrost czasu:

Program wykorzystuje ten przyrost jako początkowe przybliżenie przyrostu czasu.

Min

Minimalny krok czasu. Domyślnie jest to 1e-8 sekundy.

Tylko w przypadku badań nieliniowych dynamicznych: jeżeli określony minimalny przyrost jest równy lub większy niż początkowy przyrost czasu, program zeruje minimalny krok czasu do 10% początkowego przyrostu czasu.

Max

Maksymalny krok czasu. Domyślnie jest to Czas zakończenia dla metod kontroli Siły i Przemieszczenia.

Tylko w przypadku badań nieliniowych dynamicznych: nie jest używany określony maksymalny krok czasu. Program resetuje maksymalną wartość do początkowego przyrostu czasu.

Liczba regulacji

Maksymalna liczba regulacji kroku czasu dla każdego kroku rozwiązania.

Nieruchome

Nieruchomy przyrost kroku czasu. Domyślnie jest to 10 kroków.

Opcje nieliniowości geometrii

Użyj wyrażenia dużego przemieszczenia Używa wyrażenia dużego przemieszczenia.
Aktualizuj kierunek obciążenia z ugięciem Jeżeli opcja ta jest zaznaczona, kierunek zastosowanego obciążenia (nacisk jednorodny normalny lub siła normalna) jest aktualizowany w każdym kroku rozwiązania wraz z występującym ugięciem.
Przykłady
(a) Zastosowane normalne obciążenie na niezdeformowanej geometrii.
(b) Flaga Aktualizuj kierunek obciążenia z ugięciem nie zaznaczona. Pierwotny kierunek obciążenia jest utrzymany na zdeformowanej geometrii.
(c) Flaga Aktualizuj kierunek obciążenia z ugięciem zaznaczona. Kierunek obciążenia jest aktualizowany i pozostaje normalny do deformowanej geometrii dla każdego kroku rozwiązania.
W przypadku zastosowania momentu obrotowego program oblicza siłę i ramię momentu, które tworzy moment obrotowy i stosuje siłę do węzłów. Siły te zachowują swe początkowe kierunki w całym rozwiązaniu i w rezultacie mogą wywołać nieoczekiwane naprężenia.
Opcja dużego odkształcenia (Tylko dla modeli z materiałów plastycznych). Używa wyrażenia dużego odkształcenia.
Utrzymuj wstępne naprężenie śruby

Gdy ta opcja nie jest zaznaczona, długość śruby przy zerowym stanie naprężeń L0 jest określana na podstawie długości śruby na początku analizy Lst, która odpowiada stanowi niezdeformowanej geometrii komponentów dołączonych przez złącze śrubowe. Długość śruby w stanie zerowego naprężenia jest obliczana ze wzoru:

L0 = Lst / (1+(P/A*E))

W czasie trwania analizy nieliniowej długość śruby Lstep w każdym kroku analizy dostosowuje się do zdeformowanej geometrii dołączonych komponentów, gdy ulegają one deformacji ze względu na stosowane obciążenia. Końcowe naprężenie śruby na końcu analizy nieliniowej różni się od naprężenia obciążenia wstępnego zdefiniowanego przez użytkownika. Obciążenie osiowe śruby na każdym kroku analizy jest obliczane ze wzoru:

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

Gdy ta opcja jest zaznaczona, program najpierw uruchamia analizę ze zdefiniowanym przez użytkownika obciążeniem wstępnym P jako warunkiem początkowym bez żadnych obciążeń zewnętrznych. Obliczana jest deformacja części połączonych za pośrednictwem śruby, która będzie służyć do określenia długości śruby w zerowym stanie naprężenia L0. Zdefiniujmy Lf jako zdeformowaną długość śruby, która odpowiada osadzeniu części łączących ze względu na wstępne naprężenie. Długość śruby przy zerowym naprężeniu jest następnie obliczana ze wzoru:

L0= Lf / (1+(P/A*E))

W drugim etapie analizy uwzględniane są wszystkie zastosowane obciążenia. Obciążenie osiowe śruby na każdym kroku analizy jest obliczane ze wzoru:

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

Jeśli podczas analizy (a) Lstep <= L0, śruba jest poluzowana, a jeśli (b) Lstep > L0, śruba jest naprężona i utrzymuje części razem.

Zapis:
  • P: zdefiniowane przez użytkownika osiowe obciążenie wstępne
  • Pstep: Obciążenie osiowe śruby w bieżącym kroku analizy
  • A: powierzchnia przekroju śruby
  • E: współczynnik sprężystości materiału śruby
  • L0: pierwotna długość śruby w zerowym stanie naprężenia
  • Lst: Długość śruby na początku analizy (odpowiada stanowi niezdeformowanej geometrii komponentów dołączonych za pomocą śruby)
  • Lf: Zdeformowana długość śruby po osadzeniu części łączących ze względu na wstępne naprężenie (należy zachować wstępne naprężenie śruby)
  • Lstep: Zdeformowana długość śruby w bieżącym kroku analizy

Solver

Ustawia solver, który zostanie użyty w analizie nieliniowej.

Automatyczny wybór solvera Program wybiera lepszy z dwóch solverów na podstawie rozmiaru modelu i dostępnej pamięci RAM:

Intel Direct Sparse

Dla małych i średnich modeli z odchudzoną geometrią. Solver Intel Direct Sparse wymaga więcej pamięci RAM niż solver iteracyjny FFEPlus.

FFEPlus

Dla średniej wielkości modeli z masywną geometrię i dla dużych modeli.
Direct sparse Używa solvera Direct Sparse. Solver ten daje większe prawdopodobieństwo konwergencji dla problemów ze znaczną nieliniowością.
FFEPlus Używa solvera iteracyjnego FFEPlus. Solver ten ma mniejsze wymagania odnośnie pamięci. Może on być szybszy dla dużych problemów.
Large Problem Direct Sparse Solver Large Problem Direct Sparse dzięki wykorzystywaniu udoskonalonych algorytmów alokacji pamięci może obsługiwać przypadki, w których rozwiązanie wykracza poza rdzeń.

Niekompatybilne opcje wiązania

Ustawia solver, który zostanie użyty w analizie nieliniowej.

Uproszczony Zastosowanie kontaktu wiązanego według węzła.
Bardziej dokładne (wolniej) Zastosowuje kontakt wiązany oparty na powierzchni, co powoduje wydłużenie czasu rozwiązania w porównaniu z wyrażeniem kontaktu opartego na węźle.
Program zatrzymuje analizę, jeżeli:
  • Liczba regulacji rozmiaru kroku w dowolnym kroku przekracza maksymalną liczbę regulacji kroku.
  • Przyrost czasu wymagany dla konwergencji staje się mniejszy od minimalnego przyrostu kroku.