FC-FEM-> Simulation von Stabwerkskonstruktionen

[bernd]

Trau mich kaum zu fragen, weil ich weiß, wie viel Du z.Z. im int Forum zu tun hast..
Wie kann ich den Stäben in unserem Beispiel eine Imperfektion zuordnen?

siehe letzen post. Die smarte variante wäre natürlich ein komplett neues FreeCAD FEM objekt mit dem es möglich ist bestimmten stäben des meshes eine vorverformung (imperfektion) zu geben.

[thschrader]

Den Gitterträger habe ich mal mit ccx geometrisch nichtlinear gerechnet. Vorverformung wird durch
zusätzliches Eigengewicht der Stäbe selber erzeugt.
Bei Rundstäben (Stahl) mit 30 mm Durchmesser braucht ccx 2 sec, Durchbiegung 8 mm.
Geht man auf 25 mm Profildurchmesser runter, braucht ccx 60 sec (!), keine Konvergenz. Stabilitätsgrenze erreicht.
Die Verformungen laufen weg. Das System versagt global. Das ist gefährlich, weil die Nachweise für Spannungen
und Knicken am Einzelstab trotzdem eingehalten sein können (bei linearer Berechnung allein)

@cad1234: Buchempfehlung
https://www.amazon.de/Nichtlineare-Stab ... 3540170219

Bei Rothert/Natke hatte ich meine Statik-/Baudynamikvorlesungen. Buch hab ich auch...
https://www.isd.uni-hannover.de/de/institut/geschichte/

[cad1234]

Vor ein paar Tagen im int Forum von einem interessanten feature gelesen.
Wenn man die Lager-constraints für die linke und rechte Seite bei unserem Beispiel (Bernd Upload) separat festlegt, liefert die ccx_dat_file auch die separaten Lagerreaktionen (Attachment)..cool!!
Bei mir funktioniert das leider nur bei fixed_constraints.
Wenn man die constrains jeweils x,y,z fixed und y,z fixed wählt (eine Seite Gleitlager, Rotation free), funktioniert es hier nicht, die ccx_dat_file wird nicht erzeugt (falsches setting hier?)
Kann das jemand testen?

OS: Windows 10 (10.0)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.25334 (Git)
Build type: Release
Branch: master
Hash: 433c52c290681992346b6cda6482bf6a73d74e25
Python version: 3.8.10
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.2
Locale: German/Germany (de_DE)

[thschrader]

Vor ein paar Tagen im int Forum von einem interessanten feature gelesen.
...

Wo?
Bei mir wird in der ccx-dat die Summe der Lagerreaktion angezeigt. Für fix constraints allein.
Legt man die Lager über Verschiebungen fest, ist die ccx-dat leer.
Wie erzeugst du denn 2 Einträge?

[cad1234]

The output in *.dat file is a sum of reaction forces (with components Fx, Fy, Fz). E.g. if you have a beam fixed at both ends and you use one Fixed Constraint object for both ends, total reaction force (as printed) will correspond to external load. If you will use one Fixed Constraint object for one end and second Constraint for the other, *.dat file will contain information for one and for the other.

Otherwise Calculix can print reaction forces per each node, if you change *.inp file from

Code: Select all

*NODE PRINT, NSET=ConstraintFixed, TOTALS=ONLY
RF

to

Code: Select all

*NODE PRINT, NSET=ConstraintFixed, TOTALS=YES
RF

where ConstraintFixed is name corresponding to appropriate constraint object.


Side note: CalculiX calculates reaction forces without forces applied directly to constrained nodes, so that your reaction force is slightly lower than applied load 3000 N.

hier..
es funktioniert wohl auch nicht bei allen Versionen, bei der, die ich oben eingeblendet habe, klappt es, zumindest für fixed constraints.
Bin in 2 Schritten vorgegangen, erst die eine Seite (2 Punkte) fixed_constraints, dann die andere Seite (2 Punkte) fixed_constraints, also 2*separate fixed constraints settings.
Nach der Analyse steht das in der ccs_dat_file

[cad1234]

hier noch der Link
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 18&t=20664

[cad1234]

@Thomas
Vielen Dank für den Buchtipp!
Gleich bestellt..habe noch ein gebrauchtes Exemplar auf Amazon für 9,51 ergattert

[cad1234]

Habe im int FEM Forum noch meine Frage nachgeschoben.. vielleicht haben fandal oder bernd eine Lösung für non_fixed constraints..
der komplette scope reaction forces wäre schon ein Hit..Halterungen, Lagerungen, Fundamente...komme schon wieder ins Schwärmen
Allen einen schönen Sonntag.....

[Laurie Hartley]

Vor ein paar Tagen im int Forum von einem interessanten feature gelesen.
Wenn man die Lager-constraints für die linke und rechte Seite bei unserem Beispiel (Bernd Upload) separat festlegt, liefert die ccx_dat_file auch die separaten Lagerreaktionen (Attachment)..cool!!
Bei mir funktioniert das leider nur bei fixed_constraints.
Wenn man die constrains jeweils x,y,z fixed und y,z fixed wählt (eine Seite Gleitlager, Rotation free), funktioniert es hier nicht, die ccx_dat_file wird nicht erzeugt (falsches setting hier?)
Kann das jemand testen?

Das wird mich nächste Woche beschäftigen (siehe Screenshot)!!

Mit Hilfe von Google konnte ich diesen Thread nun von Anfang bis Ende verfolgen. Ich bin froh, dass CAD1234 beschlossen hat, den Titel des Threads zu ändern; Da ich einige Seiten zurück gepostet habe, ist es ein Thema, das mich sehr interessiert.
Wenn ich die Stoßrichtung des Threads richtig verstanden habe, überlegt Bernd mit Hilfe anderer Mitglieder, eine Strukturanalysefunktion (Mystran?) Das:-

Stellen Sie die gewünschte Konfiguration der Struktur her
Modellieren Sie die Bauteile der Struktur (Träger, Stützen, Aussteifung usw.) mit den Bauteilwerkbänken
Gestalten Sie die Verbindungen
Bauen Sie die Konstruktion zusammen und benennen Sie die zu tragenden Lasten (einschließlich Windlasten?)
Führen Sie die Analyse durch, um die durch die Struktur wirkenden Kräfte zu ermitteln
Analysieren Sie die Auswirkungen der Lasten und Kräfte auf die Bauteile und Verbindungen der Struktur.
Die Ergebnisse der Analyse könnten als Bericht ausgedruckt werden (ggf. Tabellenkalkulation?)
Verfeinern Sie die Stäbe und Verbindungen nach Bedarf basierend auf der Ausgabe der FEM-Workbench.

Das wäre eine beachtliche Leistung!!

[cad1234]

Den Gitterträger habe ich mal mit ccx geometrisch nichtlinear gerechnet. Vorverformung wird durch
zusätzliches Eigengewicht der Stäbe selber erzeugt.
Bei Rundstäben (Stahl) mit 30 mm Durchmesser braucht ccx 2 sec, Durchbiegung 8 mm.
Geht man auf 25 mm Profildurchmesser runter, braucht ccx 60 sec (!), keine Konvergenz. Stabilitätsgrenze erreicht.
Die Verformungen laufen weg. Das System versagt global. Das ist gefährlich, weil die Nachweise für Spannungen
und Knicken am Einzelstab trotzdem eingehalten sein können (bei linearer Berechnung allein)

Gleiches Verhalten und Werte auch hier, bei 25 mm keine Konvergenz,
Gleiches Verhalten Nonlinear auch in MW, Rechteckstab mit gleicher Querschnittsfläche (22mm*22mm) und Eigengewicht, keine Konvergenz..Abbruch.
MW benutzt dafür auch den Calculix Solver, bei Flächen-Äquivalent zu d30 mm läuft der dann wieder glatt durch.

Vielleicht läßt sich im FC-FEM Calculix-Solver-Setting was einstellen, was darauf Einfluß hat..

OS: Windows 10 (10.0)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.25334 (Git)
Build type: Release
Branch: master
Hash: 433c52c290681992346b6cda6482bf6a73d74e25
Python version: 3.8.10
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.2
Locale: German/Germany (de_DE)