Nelineární – karta Řešení

Záložka Řešení v dialogovém okně Nelineární nastavuje možnosti související s řešením. Na této záložce můžete nastavit následující možnosti.

Čas řešení

Časové informace jsou přidruženy k definici křivek času pro zatížení a mezní podmínky. Čas je pseudoproměnnou pro statické problémy bez tečení, viskózní elasticity nebo teplotního zatížení, které používají výsledky závislé na čase z přechodové teplotní studie.

Začátek Čas spuštění řešení. Metoda délky oblouku tuto volbu nepoužívá.
Restartovat Restartování od posledního úspěšného kroku řešení. Tato možnost je k dispozici pouze tehdy, pokud existují data pro restart s aktivní možností Uložit data pro restartování analýzy z předchozího spuštění.
Při restartu analýzy můžete upravit libovolné parametry zatížení (dialogové okno Křivka času).
Při aktivaci možnosti Spustit znovu můžete upravit podmínky uchycení z volného na pevné a naopak.
Příklad změny podmínky uchycení z pevné na volnou při opětovném spuštění analýzy:
  • V části Posunutí (PropertyManager Uchycení) zadejte hodnotu 1 ve směru, v němž chcete použít uchycení.
  • V části Variace postupem času vyberte možnost Křivka a klepněte na Upravit. V okně Křivka času zadejte data křivky:
    X (čas, sekundy) Hodnota Y Podmínka uchycení
    0 0 pevná
    1 0 pevná
    1.05 Vypnuto (restart) změna z pevné na volnou
    2 Off volný

Změna podmínky uchycení z volné na pevnou při opětovném spuštění analýzy:

  • V části Posunutí zadejte hodnotu 1 ve směru, v němž chcete použít uchycení.
  • V části Variace postupem času vyberte možnost Křivka a klepněte na Upravit. V okně Křivka času zadejte data křivky:
    X (čas, sekundy) Hodnota Y Podmínka uchycení
    0 Off volný
    1 Off volný
    1.05 0 (znovu spustit) změna z volné na pevnou
    2 0 pevná

    Během prvního spuštění (nezapomeňte v prvním spuštění vybrat možnost Uložit data pro restartování analýzy (Čas spuštění = 0 < t < Čas ukončení = 1 s)) řešič toto uchycení ignoruje a vybraná entita, na kterou je uchycení použito, se může volně pohybovat. Při aktivaci možnosti Znovu spustit a opětovném spuštění analýzy (Čas spuštění = 1 s < t < Čas ukončení = 2 s) použije řešič uchycení a vybrané entitě je omezen pohyb ve stanoveném směru.
Čas ukončení Čas ukončení řešení. Metoda délky oblouku tuto volbu nepoužívá.
Uložit data pro restartování analýzy Pokud zaškrtnete toto políčko před spuštěním studie, bude ji možné případně restartovat. Software uloží data vyžadovaná pro správné restartování, což vyžaduje určité množství času a místa na disku. Pokud zaškrtnutí tohoto políčka zrušíte, bude nutné začít od začátku.
Tvorba nové sítě ve studii odstraní všechny informace o restartu.
Přírůstek času Nastavuje postup pro přírůstky času při každém kroku řešení pro metody řízení síly a posunutí. U metody řízení délky oblouku program pomocí této hodnoty odhadne přírůstek délky oblouku.

Automaticky (automatické odstupňování)

Když je toto políčko zaškrtnuto, program určí přírůstek vnitřně pro každý krok, aby tak zlepšil konvergenci. Tato volba podporuje všechny metody řízení. Pokud toto políčko zaškrtnete, použijí se následující položky:

Počáteční přírůstek času

Program používá tento přírůstek jako počáteční odhad časového přírůstku.

Min

Minimální časový krok. Výchozí hodnota je 1e-8 sekund.

Jen v případě nelineární dynamické studie, je-li určený minimální přírůstek stejný nebo větší než počáteční časový přírůstek, program obnoví minimální časový krok na 10 % počátečního časového přírůstku.

Max

Maximální časový krok. Výchozí hodnota je Čas ukončení pro metody řízení síly a posunutí.

Jen v případě nelineárních dynamických studií není používán určený maximální časový krok. Program obnoví maximální hodnotu na počáteční časový přírůstek.

Počet úprav

Maximální počet úprav časových kroků pro každý krok řešení.

Pevná

Pevný přírůstek časového kroku. Výchozí nastavení je 10 kroků.

Možnosti nelineárnosti geometrie

Vypočítat síly na uvolněné těleso Po dokončení analýzy se vypíší síly na uvolněné těleso vybraných entit v každém kroku řešení. Síly mohou vzniknout u kontaktů, vnějších zatížení, uchycení nebo spojek.
Klepněte pravým tlačítkem na položku Výsledky a klepněte na možnost Seznam výsledné síly. Vyberte Síla na uvolněné těleso, geometrické entity (tělo, plocha, hrana nebo vrchol) a krok řešení pro vypsání sil a momentů na uvolněné těleso.
Použít formulaci velkého posunutí Použije formulaci velkého posunu.
Aktualizovat zatížení s průhybem Pokud je tato volba vybrána, aktualizuje se směr použitého zatížení (normálový rovnoměrný tlak nebo normálová rovnoměrná síla) u každého kroku řešení s průhybem.
Příklady
(a) Kolmé zatížení použité na nedeformovanou geometrii.
(b) Příznak pro aktualizaci zatížení s průhybem není vybrán. Na deformovanou geometrii dále působí zatížení v původním směru.
(c) Příznak pro aktualizaci zatížení s průhybem je vybrán. Směr zatížení se aktualizuje a zůstává v každém kroku kolmý na deformovanou geometrii.

Při použití momentu program vypočítá sílu i momentovou páku, která vytváří daný moment, a aplikuje sílu na uzly. Tyto síly si zachovají své počáteční směry v rámci celého řešení a v důsledku toho mohou působit neočekávaná vysoká napětí.
Možnost velké poměrné deformace Použije formulaci velkého namáhání. Vyberte formulaci velkého namáhání pro následující modely materiálu: nelineární elastický, Tvárnost von Mises, Tvárnost Tresca, Tvárnost Drucker Prager, viscoelastický a hyperelastický.
Při výběru možnosti velké poměrné deformace je třeba v závislosti na modelu materiálu zadat data křivky napětí a poměrné deformace. V tématu Simulation – Nápověda: Definování křivek napětí a poměrné deformace najdete informace o platných vstupních datech pro křivku napětí a poměrné deformace.
Zachovat předpětí šroubu

Pokud tato možnost není vybrána, je délka šroubu v nulovém stavu napětí L0 určována na základě délky šroubu na začátku analýzy Lst, což odpovídá stavu nedeformované geometrie součástí připojených pomocí šroubové spojky. Délka šroubu v nulovém stavu napětí se vypočte následovně:

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

V průběhu nelineární analýzy se hodnota Lkrok šroubu při každém kroku analýzy adaptuje deformované geometrii připojených součástí, když se deformují pod působícím zatížením. Koncové napětí šroubu na konci nelineární analýzy se liší od uživatelem definovaného předpětí. Axiální zatížení při každém kroku analýzy se vypočítává podle rovnice:

Pkrok = A* E* (Lkrok - L0) / L0

Když je tato možnost vybrána, program nejprve provede analýzu s uživatelem definovaným předpětím P jako výchozí podmínkou bez jakýchkoli externích zatížení. Vypočte se deformace dílů spojených šrouby a použije se k určení délky šroubu v nulovém stavu napětí L0. Definujme Lf jako deformovanou délku šroubu, která odpovídá ustálení spojovacích součástí následkem předpětí. Délka šroubu v nulovém stavu napětí se vypočte následovně:

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

Pro druhý krok analýzy se zohlední všechny aplikované zátěže. Axiální zatížení při každém kroku analýzy se vypočítává podle rovnice:

Pkrok = A* E* (Lkrok - L0) / L0

Pokud během analýzy nastane (a) Lkrok <= L0, potom je šroub uvolněný, a pokud (b) Lkrok > L0, pak je šroub namáhán a drží díly pohromadě.

Symboly:
  • P: Uživatelem definované axiální předpětí
  • Pkrok: Axiální zatížení šroubu v aktuálním kroku analýzy
  • A: Oblast řezu šroubu
  • E: Modul pružnosti materiálu šroubu
  • L0: Původní délka šroubu v nulovém stavu napětí
  • Lst: Délka šroubu na začátku analýzy (odpovídá nedeformovanému stavu geometrie součástí připojených pomocí šroubu)
  • Lf: Deformovaná délka šroubu po ustálení spojovacích dílů následkem předpětí (vybráno Zachovat předpětí šroubu)
  • Lkrok: Deformovaná délka šroubu v aktuálním kroku analýzy

Řešič

Nastaví řešič pro použití v nelineární analýze.

Automatický výběr řešitele Program vybere nejrobustnější ze dvou řešičů na základě velikosti modelu a dostupné paměti RAM:

Intel Direct Sparse

Pro menší a středně velké modely s méně rozměrnou geometrií. Řešič Direct Sparse vyžaduje více paměti RAM než iterační řešič FFEPlus.

FFEPlus

Pro modely střední velikosti s rozměrnou geometrií a velké modely.
Direct sparse Použije řešič Direct Sparse. Tento řešič má větší možnosti dosáhnout konvergence u vysoce nelineárních problémů.
FFEPlus Použije iterační řešič FFEPlus. Tento řešič nevyžaduje tolik paměti. U velkých problémů může být rychlejší.
Large Problem Direct Sparse Řešič Large Problem Direct Sparse může díky pokročilým algoritmům přidělování paměti zpracovat případy, v nichž řešení probíhá mimo jádro.
Intel Network Sparse Pomocí řešiče Intel Network Sparse sdíleně spusťte simulaci s jiným počítačem připojeným k místní síťové doméně. Další informace najdete v tématu Simulation – Nápověda: Simulace na počítačích v síti.

Nekompatibilní možnosti spojení

Nastaví řešič pro použití v nelineární analýze.

Simplified Aplikuje uzlový spojený kontakt.
Přesnější (pomalejší) Aplikuje plošný spojený kontakt, což má za následek delší dobu řešení než při použití formulace uzlového kontaktu.
Program zastaví analýzu v případě, že:
  • Počet úprav kroků při libovolném kroku překročí maximální počet úprav kroků.
  • Přírůstek kroku vyžadovaný pro konvergenci bude menší než minimální přírůstek kroku.

Složka výsledků Nastaví umístění souboru výsledků studie *cwr.
Umístění, které zadáte, přepíše výchozí umístění složky nastavené v nabídce Výchozí nastavení > Výsledky.
Průměrná napětí ve středních bodech (jen vysoce kvalitní objemová síť)

Vyberte tuto možnost, pokud chcete lepší výsledky napětí při nepravidelných vysokých napětích, ke kterým dochází u středních uzlů vysoce kvalitních objemových prvků v oblastech se strmým zakřivením.

U vysoce kvalitního objemového prvku se napětí ve středních uzlech vypočítává zprůměrováním hodnot napětí na nejbližších rohových uzlech. Na obrázku je příklad schématu průměrování napětí.
  • Hodnota napětí v rohových uzlech (1, 2, 3 a 4) globálně zprůměrovaná na sdílené prvky.
  • Napětí ve středních uzlech (5, 6, 7, 8, 9 a 10) zprůměrovaná na nejbližší rohové uzly. Například napětí (uzel 5) = (napětí (uzel 1) + napětí (uzel 2)) / 2