Teoria liniowa zakłada małe przemieszczenia. Zakłada również, że normalne do obszarów kontaktu nie zmieniają kierunku podczas obciążania, dlatego stosuje pełne obciążenie w jednym kroku. Skutkiem mogą być niedokładne wyniki lub problemy z uzyskaniem zbieżności w przypadkach, gdy te założenia nie są spełnione.
Można użyć rozwiązania dużego przemieszczenia. Takie rozwiązanie wymaga więcej czasu i zasobów niż rozwiązanie małego przemieszczenia, jednak zapewnia dokładniejsze wyniki.
Rozwiązanie dużego przemieszczenia jest wymagane, gdy uzyskana deformacja znacznie zmienia sztywność (zdolność struktury do stawiania oporu obciążeniom).
Rozwiązanie małego przemieszczenia zakłada, że sztywność nie zmienia się podczas obciążania. Rozwiązanie dużego przemieszczenia zakłada, że sztywność zmienia się podczas obciążania, dlatego stosuje obciążenie krokowo i aktualizuje sztywność dla każdego kroku rozwiązania.
Gdy jest zaznaczona opcja Duże przemieszczenie w oknie dialogowym Statyczne, badanie statyczne jest przeprowadzane poprzez krokowe stosowanie obciążenia i aktualizowanie geometrii.
W razie użycia rozwiązania dużego przemieszczenia w odniesieniu do badań statycznych można przeglądać wyniki tylko w ostatnim kroku, który odpowiada pełnemu obciążeniu. W badaniach nieliniowych można przeglądać wyniki w każdym kroku rozwiązania.
W przypadku uruchomienia analizy statycznej i obliczania wszystkich przemieszczeń solver dokonuje kontroli dużego przemieszczenia. W przypadku wyliczenia nadmiernych przemieszczeń pojawia się komunikat ostrzegawczy. Solver wykonuje następujące kontrole:
-
Dla modeli ze złączami kołkowymi sprawdza, czy względny obrót (θ) w obrębie poszczególnych złączy kołkowych jest mały. Solver wysyła komunikat ostrzegawczy, gdy obrót względny θ jest większy niż 5o (stopni).
- Dla wszystkich modeli sprawdza maksymalne przemieszczenie (norma euklidesowa) między całkowitą liczbą węzłów i porównuje je z długością charakterystyczną modelu. Jeżeli stosunek maksymalnego przemieszczenia przekracza długość charakterystyczną modelu o więcej niż 10%, pojawia się komunikat ostrzegawczy. Charakterystyczna długość modelu (L) jest obliczana według wzoru:
gdzie: Xi, Yi i Zi to współrzędne węzła i; X c, Yc i Zc to współrzędne geometrycznego środka modelu; a N to całkowita liczba węzłów w modelu.
Aby uaktywnić tryb dużego przemieszczenia:
- W drzewie badania Simulation kliknąć prawym przyciskiem myszy ikonę badania statycznego, a następnie kliknąć Właściwości.
Pojawi się okno dialogowe Statyczne.
- Na karcie Opcje zaznaczyć Duże przemieszczenie.
- Kliknąć OK.
Opcja ta steruje sposobem działania oprogramowania w odniesieniu do problemu kontaktu. Przykład użycia tej funkcji można znaleźć w samouczku online.
| Opcja Duże przemieszczenie niezaznaczona |
Pełne obciążenie jest stosowane jednocześnie. Pary źródła i celu są ustawiane w oparciu o początkową konfigurację i pozostają niezmienione podczas iteracji kontaktu. Normalne do powierzchni kontaktu również bazują na początkowej konfiguracji i pozostają niezmienione podczas kontaktu. W razie gdy założenia te będą nieprawidłowe, mogą wystąpić niedokładności wyników lub trudności w uzyskaniu zbieżności. |
| Opcja Duże przemieszczenie zaznaczona |
Obciążenia są stosowane stopniowo i jednorodnie w szeregu kroków, aż do osiągnięcia pełnych wartości. Oprogramowanie ustawia liczbę kroków w oparciu o wyniki deformacji. Pary źródła i celu oraz normalne do powierzchni kontaktu są oszacowywane w każdym kroku rozwiązania. |
Zalecana procedura
- Rozwiązać problem bez uaktywniania opcji Duże przemieszczenie.
- Uaktywnić opcję Duże przemieszczenie i spróbować ponownie w następujących przypadkach:
- Jeżeli przemieszczenia stykających się ścian są zauważalne podczas wykreślania zdeformowanego kształtu przy użyciu współczynnika skalowania 1.0.
- Jeżeli najwyższe odkształcenie przekracza 4%.
- Jeżeli naprężenia zredukowane wg Misesa są bliskie ustąpieniu materiału.
Notatki
- W celu obsługi dużego odkształcenia i nieliniowości materiału należy utworzyć badanie nieliniowe.
- Rozwiązanie dużego przemieszczenia nie działa dla:
- złączy spoiny punktowej i łożyskowych
- siatki belki oraz siatki mieszanej, która zawiera belki
- odległego obciążenia / odległej masy
- sztywnych obiektów
- opcji Oblicz siły swobodnego obiektu w oknie dialogowym Statyczne (oprogramowanie ignoruje tę opcję).