Поиск по этому блогу

Что бы вам хотелось увидеть в расчетах связанных с ANSYS ?

суббота, 27 июня 2015 г.

экспорт моделей из Revit в Robot structural аnalysis и ANSYS

              Доброго времени суток ! Я решил в этой "статье" описать немного более подробно метод решения задач геотехники при помощи Revit + RSA, результаты буду сравнивать с ANSYS.
        Возьмем в качестве способа задания совместной работы здания грунт  мой метод из темы .
Итак у нас есть четкая методология процесса из видео. Построим здание произвольной формы для примера и изучения.
Модель экспортируемая в ANSYS из Revit:



Модель экспортируемая в Robot structural аnalysis из Revit:
            
         Для расчета здания в ANSYS воспользуемся рекомендациями из этой темы.
В качестве нагрузки я выбрал только 1 Т/м2 на все перекрытия без учета собственного веса.  Выполнив статический расчет здания я получил ниже следующие результаты:


Если фрагментировать отдельно фундаментную плиту и посмотреть главные напряжения на подошве ,то мы увидим следующее:


Максимальное напряжение составляет 5.83 МПа или 583 Т\м^2, воспользовавшись формулой для перевода от главных напряжений "сигма" к изгибающему моменту "М" мы получим:
сигма=М*у/J
J=bh^3/12=1*0.5^3/12=0.01 М^4 - момент инерции поперечного сечения на погонный метр.
y=h\2=0.5/2=0.25 - расстояние от поверхности элемента до нейтральной оси элемента.
Откуда находим М=583*0.01/0.25=23.32 Т*м, это значение берем как эталон.



              Для расчета здания в Robot structural аnalysis воспользуемся рекомендациями из этой темы. Так выглядит уже готовая схема после всех манипуляций:  


           Размер конечных элементов плитного фундамента и верхнего слоя геомассива необходимо назначать, для более верного результата, не более 400 мм, желательно 200 мм, в данной схеме 200 мм. Высота связей от фундаментной плиты до геомассива не более толщины плиты:


Выполнив расчет получим нижеследующие результаты:


Фрагментируя отдельно фундаментную плиту и посмотрев на изгибающие моменты по мизесу на подошве ,то мы увидим следующее:



             Но эта картинка для сравнения характера перераспределения напряжений в целом , как видно разницы и расхождений с результатами ANSYS нет в абсолюте. Чтобы сравнить результаты изгибающих моментов в ANSYS и RSA все же необходимо посмотреть главные моменты по Х и У в RSA:



Максимальное значение  в Robot structural аnalysis - 21,58 Т*м
Максимальное значение в ANSYS - 23.32 Т*м

       Итак барабанная дробь и погрешность составляет всего лишь 5%. Но все же откуда 5% ? давайте разберемся в математике !!!
        А ответ прост , разница в типах конечных элементов. В Ansys solid186 который содержит в себе 20 узлов, а RSA оперирует 8 узловыми объемными элементами и 3 или 4 узловыми оболочками:


Все исходники расчета можно скачать по ссылке

P.S. так же возможно расхождение из за несвязанной сетки на одной из гранях в RSA но на которую я забил из-за лени исправлять так как объект виртуальный и для учебных целей :)


7 комментариев:

  1. Здравствуйте Михаил! Подскажите, грунт в ансисе вы моделировали с помощью команд apdl?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Доброго дня ! В данном примере настройки задавал через редактор материалов так как использовал solid186, если использовать модель грунта DP то придется использовать solid45 и там я только знаю как задать настройки материалов через command line (обычный текстовый формат) который подключается к элементу и там прописываются настройки на языке APDL. в новом ANSYS можно задавать настройки уже все без бубна с APDL, просто все уже есть в редакторе материалов.

      Удалить
    2. Cпасибо огромное за информацию! Не знал про новые возможности задания свойств в редакторе материалов, буду изучать)

      Удалить
  2. Как понять фразу "момент по Мизесу"?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. эквивалентный момент по критерию Вон Мизеса, изгибающий момент как и любое напряжение не находится строго в одной плоскости он в программах просто раскладывается на составляющие в каждой плоскости, критерий Мизеса выводит его как скалярную величину.

      Удалить
  3. Здравствуйте. В роботе, при создании грунта объемными элементами, у нас не получится учесть угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта?, или можно учесть в свойствах фундаментной плиты? Заранее спасибо).

    ОтветитьУдалить