Konstruktor budowlany

jureko

witam,
ktoś z Was przerabiał może temat analizy plastycznej w ARSAP? Chce poćwiczyć nawet na prostej belce wieloprzęsłowej ale mam wrażenie że mnie kłamie. Niby belka się łamie jak się za dużo uplastyczni itp. Ale nie mogę dojść do wyników - gdzie powstaje przegub itp. Tabela 'historia uplastycznienia' nie działa...

burczynski

Wziąłem z ciekawości pod lupę następujący przypadek.

Belka dł. 3m, oparta przegubowo na obu końcach (bez przesuwu), IPE100, obciążenie siłą skupioną w środku rozpiętości, naprężenia ekstremalne w środku rozpiętości.

Podział środnika N=20, podział półek N1=10.

Analiza P-Delta, aktualizacja macierzy po każdym podziale obciążenia i każdej iteracji.

Wyniki:

a) siła 5kN - sigma=136,93MPa
b) siła 10kN - sigma=215,02Mpa
c) siła 15kN - sigma=105,96MPa ?!!!
d) siła 20kN - sigma=23,17MPa. ?!!!!!!!!!

Biorąc pod uwagę, że związek naprężenie-odkształcenie przyjęty w modelu nie dopuszcza osłabienia materiału wyniki wydają się być bezsensowne. Zastosowany jest oczywiście model prętowy, bo innej możliwości analizy sprężysto-plastycznej w Robocie nie ma, więc naprężenia normalne w miejscach podpór przegubowych nie mają prawa się pojawić.

Poza tym mając pewne doświadczenie z analizą plastyczną w programach np. Abaqus, czy Cosmos/M, ostrzegam, że model plastyczności zaproponowany w Robocie jest bardzo prosty i ma mało wspólnego z najczęściej stosowaną w poważnych pakietach hipotezą Misesa. Nie wykonywałem żadnych analiz porównawczych, ale podejrzewam, że analizę sprężysto-plastyczną w Robocie możnaby ewentualnie stosować przy bardzo niewielkim uplastycznieniu celem np. zgrubnego oszacowania redystrybucji sił wewnętrznych.

P.S. W powyższym przykładzie na podporach przegubowych pojawiają się bardzo duże naprężenia normalne, co dodatkowo stawia pod dużym znakiem zapytania prawidłowość otrzymywanych wyników.

P.S.2 A tabela historii uplastycznienia nie dotyczy czasem przegubów plastycznych tworzonych inną funkcją (przeguby nieliniowe)?

jureko

robobat.kw

WItam

Modul analizy plastycznej w Robocie jest rzeczywiscie ograniczony do konstrukcji pretowych, niemniej przy zachowaniu pewnych zasad modelowania można przy jego pomocy uzyskać rozsądne oszacowania.

Pozwoliłem sobie zanalizowac opisany ponizej przyklad

W przypadku analizy Pdelta opisanego przypadku (belka IPE 100 z podporami nieprzesuwnymi i sila skupiona w srodku) ze wzgledu na deformacje w elemencie pojawia sie sily osiowe (stad naprezenia normalne).

Nie wiem jaki był model (podejrzewam ze byl to jeden element pretowy)ale sugerowałbym podział belki na kilka elementow obliczeniowych (np poprzez wprowadzenie dodatkowych wezlow) .

Przy takich zalozeniach (10 wezlow posrednich) i domyslnym modelu materialu STAL ze wzmocnieniem rzedu 0.001 dostalem (analiza Pdelta , + pełna aktualizacja macierzy )

Dla sily 5 kN - 99 MPa
Dla sily 10 kN - 188 Mpa
Dla sily 15 kN - 215 MPa
Dla sily 20 kN - 215 MPa

Co wydaje sie byc rozsadna tendencja

Pozdrawiam
krzysztof Wasik
Robobat Kraków

burczynski

Przykład rzeczywiście był liczony dla pojedynczego elementu prętowego. Jak widać to nie jest prawidłowy sposób postępowania, ale skąd mogłem o tym wiedzieć? Czyżbym nieuwaznie czytał pomoc, czy też nie jest ona napisana wystarczająco dokładnie? Niezależnie od tego dziękuję za wyjasnienie.

robobat.kw

Witam
Pewne wskazówki w Helpie można znależć.
Po wpisaniu w opcjach wyszukiwania "plastyczna"
Można dotrzec do paragrafu
"Analiza sprężysto-plastyczna (założenia)"
Fizyczny podział elementu sugerowany przeze mnie to tylko jedna z metod na polepszenie dokładności rezultatów.
Parametry zwiazane z wewnętrznym podziałem preta do analizy można ustalić również w inny sposób:
Poniżej cytat z Helpa
"....
Analiza prętów sprężysto-plastycznych jest prowadzona na kilku poziomach: element -> przekrój -> punkt (model materiału). W obecnej wersji programu przyjęte zostały następujące metody działania w zakresie analizy sprężysto-plastycznej :

· analiza na poziomie elementu: dodanie globalnych stopni swobody (dyskretyzacja pręta sprężysto-plastycznego)

Pręty dzielone są na mniejsze elementy obliczeniowe. Dodatkowe węzły i elementy obliczeniowe są niewidoczne dla użytkownika. W każdym z elementów obliczenia stanu naprężenia prowadzone są w trzech punktach (wykorzystywana jest kwadratura Gaussa trzeciego stopnia). Sposób automatycznego podziału może zostać określony przy pomocy opcji Maksymalna długość elementu znajdującej się w oknie dialogowym Opcje obliczeniowe (zakładka Model konstrukcji). - można zdefiniować maksymalną długość elementu obliczeniowego. Użytkownik może również definiować wartość parametru podziału wykorzystując opcję Podział elementów w analizie sprężysto-plastycznej znajdującą się w oknie dialogowym Preferencje zadania (opcje analizy nieliniowej) - można zdefiniować sztywną liczbę podziałów dla każdego pręta lub wybrać automatyczny sposób podziału.

Pozdrawiam
Krzysztof Wasik
Robobat Kraków

burczynski

Przeczytałem jeszcze raz wszystko, co napisano w helpie temat analizy sprężysto-plastycznej. Wydaje mi się, że w kolejnej wersji programu warto byłoby zawrzeć dodatkową wytłuszczoną informację: Podział prętów na mniejsze elementy obliczeniowe ma bardzo duży wpływ na uzyskane wyniki obliczeń. Zaleca się podział pojedynczego pręta na ......... mniejszych elementów. Jak dla mnie z dotychczasowej zawartości pomocy nie wynika to wprost. Trzeba mieć sporą wiedzę i doświadczenie związane z algorytmami MES, aby wydedukować to z cytowanego tekstu.

Tak na marginesie, to byłoby fajnie, gdyby kiedyś dodano do Robota opcję plastyczności dla stali i betonu, także dla powłok i ew. brył.

jureko

przerobiłem sobie temat jeszcze raz. faktycznie przy dodatkowym podziale prętów wyniki wyglądają bardziej wiarygodnie. Trochę nie podobają mi się rozbieżność w nośności plastycznej (dla przykładu IPE200, Wpl=220cm3, Mrpl = 47,3 - w obliczeniach moment wychodzi czasem powyżej 50kNm).
Brakuje bardzo narzędzia do analizy wyników - jedynie mapy pokazują stopień uplastycznienia.
Poniżej plik z obliczeniami - belka dwuprzesłowa.
[link widoczny dla zalogowanych]

stanislove

Mam pytanie trochę z innej beczki, ale również dotyczące analizy plastycznej:

Czy w module do analizowania przekrojów w Robocie da się wyciągnąć więcej informacji odnośnie plastycznej pracy przekroju?

Tzn. chciałbym, żeby mi pokazywał rozkład naprężeń w stanie uplastycznienia, pokazał położenie plastycznej osi obojętnej, itp. Da się?