Informationen zur mechanischen Simulation durch MEF Catia

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Hallo, ich habe den GSA-Workshop nicht, aber zuerst müssen Sie überprüfen, ob Sie alle Module haben.

Wenn Sie z. B. nicht über die Tragwerksanalyse für generative Baugruppen verfügen, können Sie eine Baugruppe nicht simulieren.

Nachfolgend finden Sie einen Auszug aus dem GSA CatiaV5-Dokument

Workshop Generative Strukturanalyse auf einen Blick

Der Arbeitsbereich Generative Strukturanalyse  ermöglicht es Ihnen, schnell erstklassige mechanische Analysen von 3D-Systemen durchzuführen.

Dieser Workshop setzt sich aus folgenden Produkten zusammen:

 

Das Produkt Generative Part Structural Analysis (GPS) richtet sich an den durchschnittlichen Anwender. Die intuitive Benutzeroberfläche ermöglicht es Ihnen, mit sehr wenig Interaktion Informationen über das mechanische Verhalten zu erhalten. Die Dialogfelder sind selbsterklärend und erfordern praktisch keine Methodik, da die Definitionsschritte in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden können.


ELFINI Structural Analysis ist eine Erweiterung des oben genannten Produkts, die vollständig auf der Architektur der Version 5 basiert. Sie bildet die Grundlage für die Entwicklung zukünftiger mechanischer Analysewerkzeuge.


Die Generative Baugruppenstrukturanalyse (GPS) ist eine sehr nützliche Erweiterung der Generativen Teilestrukturanalyse, mit der Sie das mechanische Verhalten einer gesamten Baugruppe untersuchen können. Es wurde mit dem gleichen Respekt für die Prinzipien der "Pädagogik" und der "Geselligkeit" entworfen.


Das Produkt Generative Dynamische Analyse (GDA) ermöglicht es Ihnen, in einem dynamischen Antwortkontext zu arbeiten.

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Re hello franck.ceroux.

 

Es scheint, dass Sie alle meine Fragen beantworten können und ich freue mich darüber.

Ich habe den GSA-Workshop ohne zu zögern. Nicht so der ELFINI Structural Analysis EST Workshop.

Ich kann lesen, dass es sich anscheinend um ein "einfaches" Modul handelt, wenn ich das so sagen darf. Ich denke aber, dass ich damit sehr gute Simulationen machen kann, oder?

Da ich kein Statiker, sondern ein Praktikant bin, denke ich, dass mein Unternehmen akzeptieren wird, dass ich nicht die perfekte Antwort gebe. In erster Linie wird dies ihnen ermöglichen, Größenordnungen zu haben, denke ich.

Herzliche Grüße

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Was die Praxis des GSA-Workshops betrifft, so habe ich es auch nicht und es ist mehr als 10 Jahre her, dass ich es berührt habe. Also, in diesem Punkt, tut mir leid, aber ich werde nicht viel zu gebrauchen haben.

 

Was die Notwendigkeit betrifft, den Mörtel zu modellieren, würde ich sagen, dass es sich nicht lohnt, ihn zu modellieren, wenn er nur als Kleber verwendet wird und seine Dicke im Vergleich zu der des Gewölbes gering ist (z. B. beim klassischen Kleben zwischen 2 Metallstücken).

Ist die Dicke größer, besteht die Gefahr einer Scherung in der Dicke. In diesem Fall ist es nicht unbedingt notwendig, den Mörser zu modellieren, aber es ist zumindest notwendig, die Kräfte wiedererlangen zu können, um den Widerstand überprüfen zu können. Da ich nicht weiß, ob es mit Catia möglich ist, kann es schneller sein, es zu modellieren und die Kontaktflächen zu verknüpfen.

Damit sollte auch die Frage der Vereinfachung durch ein einziges Volumen beantwortet werden, das die gesamte Struktur abbildet. Diese Annahme ist nur dann richtig, wenn Sie sicher sind, dass es keinen Schlupf zwischen den verschiedenen Schichten gibt. Mit anderen Worten, dass die Collage "perfekt" ist.

 

Das Abrufen der Druckleitungen ist a priori möglich, da die Spannungsergebnisse in Druckeinheiten (im Allgemeinen MPa) ausgedrückt werden. Um die Ergebnisse in der Dicke des Materials zu erhalten, ist es besser, ein Volumennetz zu verwenden. Achten Sie in diesem Fall darauf, mindestens 3 Elemente in der Dicke des Gewölbes zu haben (sonst kann Catia sehr erodierte Ergebnisse liefern).

 

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Hallo ihr alle

Chamade, danke für deine Antwort. Das habe ich mir auch über den Mörtel gedacht.

Da mein Gewölbe sehr speziell ist, ist seine Dicke sehr gering, etwa 40 bis 50 cm für ein Gewölbe mit einer Spannweite von 4 bis 5 m (ja, ich sagte Meter).

Also nein, die Dicke des Mörtels sollte nicht sehr wichtig sein, wenn Sie 5 mm Dicke für eine Fliese mit einer Dicke von 20 mm auftragen, denke ich, dass es schon nicht schlecht ist.

Also für die Slippage bin ich mir nicht sicher. Ich denke, wir sollten keinen haben, sonst stürzt der Tresor ein. Ich werde versuchen, es von jemandem herauszufinden.

 

Du glaubst also, Catia könnte mir eine Druckleitung geben, hast du einen kleinen Anhaltspunkt, um "diese Funktion zu aktivieren"? (Da ich nur die Verformungen, Spannungen und Von mises sehen kann, die Hauptabhängigkeiten, ist es also irgendwo versteckt?)

Auf der anderen Seite verstehe ich nicht, was du mit 3 Elementen in der Dicke meinst? Das heißt, 3 verschiedene "Objekte" (also meine 3 Schichten Kacheln?).

Herzliche Grüße

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Wenn Sie alle 20 mm 5 mm Mörtel einsetzen (es gibt keine Einheit in Ihrer Nachricht), nimmt der Mörser 20 % des Gesamtvolumens ein. Das ist nicht wirklich zu vernachlässigen.

Damit der Tresor hält, darf es kein Verrutschen zwischen den Kacheln geben. Die Frage ist, ob Sie sicher sind, dass der Mörtel den Scherspannungen standhält, die auf ihn ausgeübt werden. Wenn ja, kein Problem. Andernfalls können Sie es nicht mit einem vereinfachten Modell mit einem einzelnen Volumen analysieren.

 

Was die Druckleitungen betrifft, so sind dies die "Trajektorien", auf denen der größte Aufwand und damit die größten Einschränkungen bestehen. Die Darstellung von Von-Mises-Constraints muss daher beispielsweise das richtige Ergebnis liefern. Catia ermöglicht es Ihnen möglicherweise, eine Isobarenanzeige in Form von Kurven zu haben.

Für die Anzahl der Elemente muss das Netz des FEM (Finite-Elemente-Modell) für jedes einzelne Volumen des Modells (z. B. jede Kachel, wenn sie separat modelliert wird) mindestens 3 Elemente (kubisch, Tetraeder usw.) in der Dicke haben.

Beispiel: Bei einer 21 mm dicken Fliese müssen mindestens 3 Elemente mit einer Dicke von 7 mm vorhanden sein (auf der gesamten Oberfläche und nicht nur auf der Kante).

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Hallo Chamade nochmal,

Tut mir leid, ja, es sind 20 mm und ich habe es vergessen.
Danach bin ich bei der Dicke des Mörtels etwas zu schnell vorgegangen. Ich kann Ihnen nicht sagen, welche Dicke das Unternehmen verwenden möchte.

Sie werden jedoch versuchen, eine optimale Menge zu verwenden, um keinen Abfall zu haben. (Ich habe das Unternehmen wieder in sein Umfeld zurückversetzt. Es ist ein Forschungsunternehmen für neue Materialien, die umweltfreundlicher sind. Um die Welt des Bauens weniger umweltschädlich zu machen. Sie möchten zum Beispiel Fliesen verwenden, die keinen oder nur sehr wenig Zement enthalten, und das Gleiche gilt für Mörtel. Während des Baus wird also darauf geachtet, dass der Mörtel ohne Abfall verwendet wird).

Was den Schlupf zwischen den Fliesen betrifft, also ob der Mörtel stark genug ist oder nicht, kann ich Ihnen nicht antworten. Im Moment werden die Proben getestet und ich warte auf den Testbericht.
Aber ich denke (wieder Hypothese), dass sie versuchen, einen Mörtel mit den bestmöglichen mechanischen Eigenschaften ohne oder mit wenig Zement zu erhalten. Es sollte also der Scherbeanspruchung standhalten. (Zumindest haben Sie mich auf diese Problematik der Scherfestigkeit aufmerksam gemacht)

In Bezug auf die Druckleitung werde ich die Idee der Isobarlinien sehen. 

Okay, wenn ich es richtig verstanden habe, muss das Netz dünn genug sein, damit wir 3 Maschen in der Dicke haben können?

Zur Information zu diesem Zeitpunkt: Mein Tresor besteht nur aus einem Block  pro Schicht, ich habe den Tresor nicht durch die sukzessive Montage der Kacheln modelliert (dies kann eine sehr schwere Datei ergeben, da sie für den kleinsten Tresor mindestens 1250 Kacheln haben muss). 

Ist es jedoch besser für mich, den Tresor auf die realste Weise zu modellieren, oder kann meine Modellierung akzeptabel sein? (Ich bin mir bewusst, dass ich eine Annäherung an die Struktur machen werde, also ein "Fehler", der aber akzeptabel sein könnte).

Herzliche Grüße

 

 

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Für die Frage der Anzahl der Elemente ist es in der Tat ein Problem der Maschenfinesse.

Die Hypothese, jede Schicht in einem einzigen Stück und nicht Fliese für Fliese zu erstellen, schockiert mich nicht. Ein gut gestalteter Tresor muss sich tatsächlich unter seinem eigenen Gewicht durch Kontakt an Ort und Stelle halten. Bei sehr feinen Strukturen wie diesem kann eine Knickberechnung jedoch eine gute Idee sein, um sich zu beruhigen.

Da jede Fliesenschicht im Verhältnis zu ihrer Spannweite sehr dünn ist, fügt ein Volumenmodell möglicherweise nicht viel hinzu. Es sei denn, die Gesamtdicke der verschiedenen Schichten wird in einem einzigen Volumen modelliert.

Wenn nur eine Fliesenschicht betrachtet wird, sollte der Spannungsspalt zwischen der Unter- und Oberseite nicht sehr groß sein. Ein Oberflächenmodell wäre dann deutlich effizienter.

Jedes Berechnungsmodell enthält ohnehin einige Vereinfachungen. Das ist auch der Grund, warum wir Gewichtungen und Sicherheitskoeffizienten für den Aufwand, die Einschränkungen usw. vornehmen. Um die Unterschiede zwischen 2 Arten der Modellierung (z. B. einteilige Schicht oder Kachel für Kachel) zu quantifizieren, ist es dann möglich, einen Vergleich mit 2 Modellen mit reduzierter Größe (z. B. 1 m x 1 m) durchzuführen. Die in diesem Fall aufgebrachte Last spielt keine Rolle. Was Sie sich ansehen müssen, ist die Beziehung zwischen den Ergebnissen.

 

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Hallo

Ich habe darüber nachgedacht, ein Volumenmodell zu erstellen, denn wenn wir 3 Schichten haben, haben diese eine andere Ausrichtung, nämlich 0°, 45° und 90°.

Wenn Sie an ein Flächenmodell denken, denken Sie dann an ein Modell, das mit dem Workshop Generative Shape Design oder mit dem Advanced Meshing Tool erstellt wurde?

Herzliche Grüße

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Die Ausrichtung von Layern muss direkt in den Elementeigenschaften verwaltet werden. Dazu ist jedoch kein Volumenmodell erforderlich.

Um ein Flächenmodell zu erstellen, müssen Sie eine durchschnittliche Oberfläche zwischen der oberen und unteren Fläche erstellen. Dann wird das Netz mit schalenartigen Elementen erstellt. Sie sind diejenigen, die die Dickeninformationen enthalten.

Es gibt nichts, was Sie daran hindert, übereinander zu schichten. Ein Oberflächenmodell wird viel schneller berechnet als ein Volumenmodell. Auf der anderen Seite wird es etwas weniger präzise sein, wenn wir Phänomene sehr nahe an einer Außenfläche untersuchen wollen. Aber als allgemeine Regel gilt, dass es bei einer FEM am besten ist, das Geschehen nicht zu nahe an den Randbedingungen zu betrachten.

Was das Üben der Software betrifft, so ist es, wie ich bereits sagte, schon zu lange her, dass ich sie geübt habe.

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Hallo Chamade,

Tut mir leid, dass ich so spät antworte, aber ich habe die Lösung versucht, ein Oberflächenmodell zu erstellen.

Zu diesem Zweck habe ich die Workshops Generatives Formdesign und Erweitertes Vernetzungswerkzeug verwendet. Die erste, um die Geometrie für das Netz zu definieren, die zweite für das Netz. Dann habe ich die Analyse mit dem GSA-Workshop durchgeführt.

Dies ermöglichte es mir, den Vergleich zwischen meinem 3D- und dem Oberflächenmodell durchzuführen. Bei den 2 Modellen haben die Gewölbe die gleichen Abmessungen und unterliegen nur der Schwerkraft.

Zu Ihrer Information: Die Gewölbe haben eine Fläche von 3m² (Oberfläche der Oberseite). 

Das Material ist klassischer Beton, der aus der catia-Bibliothek stammt.

Ich konnte folgende Beobachtungen machen:

Das Oberflächenmodell wird schneller berechnet, etwa 5 Minuten.

Das Modell mit 5-Stunden-Volumen.

Für die 2 Modelle erhalte ich als maximale Auslenkung 0,0269 mm (3D) und 0,026 mm (Fläche).

Auf der anderen Seite habe ich einen Unterschied für die Von-Mises-Beschränkungen.

Im Volumen haben wir 0,259 MPa (d.h. 2,59E5 N/m²), in der Oberfläche 0,199 MPa (d.h. 1,99E5 N/m²).
Wir haben also eine Differenz von 0,060 MPa. Das ergibt etwa 17,7 Tonnen.

Da Sie keine Erfahrung/Rückschau mit dieser Art der Analyse haben, ist dieser Unterschied Ihrer Meinung nach akzeptabel oder im Gegenteil signifikant. Dass es zeigt, dass eines der Modelle genauer ist, oder dass ich einen Fehler in meinen ursprünglichen Annahmen gemacht habe.

Für mich ist dieser Unterschied überrascht und ich frage mich, ob ich nicht irgendwo einen Fehler gemacht habe (Denn meine Tresore haben eine Spannweite von 3000 mm, eine Dicke von 40 mm und eine Länge von 1000 mm, und ich habe ein Delta von 17,7 Tonnen. Tonnen! (Es sei denn, ich habe einen Fehler bei der Umrechnung von Einheiten gemacht).
 

Vielen Dank im Voraus für Ihr Feedback,

Herzliche Grüße

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Hallo

Du brauchst dich nicht zu entschuldigen? Ich bin nicht derjenige, der das Problem hat. Also nicht ich, der wartet.

 

Ansonsten scheinen mir die 2 Ergebnisse durchaus korrekt und vergleichbar zu sein. 0,06 MPa Differenz ist fast vernachlässigbar. Dies bestätigt, dass das Oberflächenmodell wesentlich effizienter ist.

Dadurch gebe ich zu, dass ich nicht wirklich verstehe, woher dieses Ergebnis von 17,7 Tonnen kommt. Können Sie uns detailliert beschreiben, wie Sie dorthin gekommen sind?

Wäre es auch möglich, einige Ansichten zu haben, um besser zu verstehen, wo die Lücke liegt?

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Hallo

Lassen Sie mich für die 17,7 Tonnen (ich nehme allerdings gerundete Werte) erklären:

Ich habe eine Differenz von 0,06 E5 N/m² oder 0,06 N/mm².

Ich habe eine Oberfläche von 3.000.000 mm².

Wir haben eine Sigma-Beschränkung in MPa, und ich verwende die Formel.

Sigma = F/S.

F = Sigma*S = 0,06 * 3.000.000 = 180000 N

Nun 1 kg = 10 N (genauer gesagt P=m*g).

m = 180000/10 = 18.000 kg, d.h. 18 t.

 

Wie kann ich ein Foto in das Formular einfügen, ich kann sie anscheinend nicht direkt aus meinen Dokumenten übernehmen.

Im Vorfeld liegt der Unterschied vor allem auf der Höhe der ineinandergreifenden Verbindungen, d.h. dort, wo das Gewölbe auf den Wänden aufliegen wird. (Linkes und rechtes Ende des Tresors). 

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Das habe ich mir selbst gesagt. Diese Argumentation könnte aber nur zutreffen, wenn das Gewölbe auf der gesamten Unterseite abgestützt ist. Mit den Bildern wird es sicherlich möglich sein, mehr zu sagen.

Um Ihre Bilder anzuhängen, fügen Sie sie in ein Wort oder eine PDF-Datei ein und posten Sie sie als Anhang in Ihrer Antwort.

 

Du sagst, du machst ein Praktikum. Was genau ist das ein Praktikum? Im Rahmen welcher Ausbildung?

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Ich mache ein Praktikum im Rahmen meines Lehrplans an der Ingenieurschule. Um meinen Abschluss zu machen, muss ich ein Praktikum im Ausland machen. Nach dem genauen Titel kann ich es Ihnen nicht genau sagen, da die Firma sehr, sehr klein ist (6 Personen), machen wir ein bisschen von allem.

Auch wenn es etwas Besonderes ist, da ich gleichzeitig Auszubildender bei Constellium bin.

Ich bin im PMOM (Process and Implementation of Materials) an der Technischen Universität Troyes (UTT), es ist ein duales Studienprogramm (2s in einem Unternehmen/ 2s in Arbeit).

Ich habe ein pdf mit den Screenshots und einer kleinen Frage angehängt.

Trotzdem danke für die Hilfe.


capteurs_image_voute.pdf
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Ich habe eine Antwort auf eines meiner Probleme gefunden:

Es fehlen Randbedingungen in der Bewegung, und daher ist die Matrix singulär: Es gibt immer noch Bewegungen von starren Körpern. Das lineare System kann daher nicht gelöst werden. 
Catia ermöglicht es Ihnen, die Bewegungen zu visualisieren, die blockiert werden sollten: 
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Statische Lösung (oder andere)/Bildgenerierung/Translation bei Knoten -> für jede Komponente, prüfen Sie, ob der Volumenkörper in eine Richtung gesperrt ist. 

Wenn wir die Systemumgebung beim ersten Versuch gut modellieren, sollte es normalerweise keine starren Feldmodi geben.

 

Allerdings bin ich sehr verärgert, es sind die mittleren Voussoirs (oder der Schlussstein), die das Problem sind. Es könnte in Bewegung sein. Was durchaus möglich ist. 

In Wirklichkeit ist er nur in Kontakt mit den anderen Voussoirs, er hat keine Verbindung, Einbettung oder anderes mit den anderen Steinen.
Wie kann ich mein Problem mit der "singulären Matrix" lösen? Soll ich vertiefte Verbindungen an den Fugen der Steine anbringen oder nicht?
 

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Ich habe eine Antwort auf eines meiner Probleme gefunden:

Es fehlen Randbedingungen in der Bewegung, und daher ist die Matrix singulär: Es gibt immer noch Bewegungen von starren Körpern. Das lineare System kann daher nicht gelöst werden. 
Catia ermöglicht es Ihnen, die Bewegungen zu visualisieren, die blockiert werden sollten: 
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Statische Lösung (oder andere)/Bildgenerierung/Translation bei Knoten -> für jede Komponente, prüfen Sie, ob der Volumenkörper in eine Richtung gesperrt ist. 

Wenn wir die Systemumgebung beim ersten Versuch gut modellieren, sollte es normalerweise keine starren Feldmodi geben.

 

Allerdings bin ich sehr verärgert, es sind die mittleren Voussoirs (oder der Schlussstein), die das Problem sind. Es könnte in Bewegung sein. Was durchaus möglich ist. 

In Wirklichkeit ist er nur in Kontakt mit den anderen Voussoirs, er hat keine Verbindung, Einbettung oder anderes mit den anderen Steinen.
Wie kann ich mein Problem mit der "singulären Matrix" lösen? Soll ich vertiefte Verbindungen an den Fugen der Steine anbringen oder nicht?
 

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Ich habe endlich etwas getestet, das zu funktionieren scheint.

Ich habe die Funktion verwendet, die sich "Soldered Connection Property" nennt.
Und das ermöglicht es mir, mein singuläres Matrixproblem zu lösen und ich bekomme ähnliche Ergebnisse wie die anderen Modelle.

Beispiel: Ich habe 0,205 MPa mit diesem Modell im Vergleich zu 0,199 MPa für das Oberflächenmodell.
Nach welcher Frage die richtigste ist, ist eine höllische Frage, die sicherlich durch einen kleinen echten Test überprüft werden muss. 

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Ich habe endlich etwas getestet, das zu funktionieren scheint.

Ich habe die Funktion verwendet, die sich "Soldered Connection Property" nennt.
Und das ermöglicht es mir, mein singuläres Matrixproblem zu lösen und ich bekomme ähnliche Ergebnisse wie die anderen Modelle.

Beispiel: Ich habe 0,205 MPa mit diesem Modell im Vergleich zu 0,199 MPa für das Oberflächenmodell.
Nach welcher Frage die richtigste ist, ist eine höllische Frage, die sicherlich durch einen kleinen echten Test überprüft werden muss. 

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Hallo

Ich bestätige, dass Sie diese Maximalwerte nicht berücksichtigen sollten und dass es zwischen den 2 Modellen absolut keine 18 Tonnen Zusatzlasten gibt.

Zunächst einmal sollten die Ergebnisse einer FEM, wie ich bereits gesagt habe, nicht auf der Ebene der Randbedingungen (in diesem Fall Embedding) betrachtet werden. Dadurch entstehen digitale Überforderungen, die nicht real sind.

Auf der anderen Seite ist es auch nicht signifikant, einen Unterschied von weniger als 1 MPa zwischen 2 Modellen zu haben.

 

Für die Berechnung von Spannungen müssen Sie gehört haben, dass die Last in einem Querschnitt in Normal- und Querkraft und Moment zerlegt wird. Um die 18 Tonnen zu erhalten, haben Sie berücksichtigt, dass auf der gesamten Oberfläche des Gewölbes eine Druckkraft herrscht. Nun, Sie haben es mit einem Problem des Biegens zwischen 4 Punkten zu tun. Was überhaupt nicht dasselbe ist.

 

Für die Frage der Montage müssen alle Teile "zusammengeklebt" werden, damit die Berechnung funktioniert. Aber ich glaube schon, dass Baugruppen-Constraints nicht automatisch in der Kalkulationswerkstatt umgewandelt werden. Wir müssen uns wieder miteinander verbinden.

 

Danach sollten wir nicht überrascht sein, wenn wir leichte Unterschiede von einem Modell zum anderen haben. Eine geringfügige Änderung des Netzes wirkt sich unweigerlich auf das Ergebnis aus. Wir dürfen nicht vergessen, dass es sich hierbei nur um ein Modell handelt und dass es ein inhärentes Element der Unsicherheit gibt. Man kann in diesem Fall nicht sagen, dass ein Modell genauer ist als das andere.

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Hallo Chamade,

Okay, ja, ich habe von diesen verschiedenen Einschränkungen gehört. Aber ich wollte mit einer recht einfachen Rechnung sehen, ob ich auf etwas "Ähnliches" stoßen könnte, auf einen Fehler meinerseits.

Ja, in der Tat, wie ich in einem anderen Beitrag sagte, habe ich eine Funktion "Lötverbindungseigenschaft" verwendet und ich hatte ein Ergebnis, das sehr vergleichbar mit dem Oberflächenmodell ist.

Vielen Dank für Ihre Hilfe, auch wenn Ihre Teilnahme an diesem Workshop schon lange zurückliegt, hindert Sie das nicht daran, sehr wertvolle Ratschläge zu geben.
Was die Simulationen betrifft, so bin ich nach wie vor der Meinung, dass sie nur dazu dienen, eine Größenordnung / eine erste Vorstellung davon zu erhalten, wie sich unser Teil verhält.
In jedem Fall wird ein reales Modell erstellt (andererseits 1m*1m*0,2m), dies wird in den Projektablauf einbezogen.

Im Moment habe ich keine weiteren Fragen, aber es würde bald sein.
Vielen Dank an alle für Ihre Hilfe.

Herzliche Grüße

Julianisch