24.04 Ubuntu Cad/FEA

[mpiso]

Jos ei poista elementtejä, vaan muuttaa, riittävän muodonmuutoksen jälkeen elementin jäykkyyttä?

Kysyin tätäkin tekoälyltä. Vastaus oli, että Calculix pystyy muuttamaan elementin näennäistä jäykkyyttä. Kun on valittuna joko geometrinen epälineaarisuus (NLGEOM) ja/tai materiaalinen epälineaarisuus, kuten plastisuus (*PLASTIC) tai hyperelastisuus (*HYPERELASTIC). Minulla on kuitenkin jo käytössä NLGEOM ja *PLASTIC, plastisella materiaalilla. Lisäksi kaikkien elementin jäykkyyttä muutetaan.

Eipä tästäkään ollut apua, mutta seurataan kehitystä. Tulipahan lopulta selvitettyä miten lisätään toinen sykli, niin saan näkymään jäännösjännityksen ja -siirtymät.

[koivukoski1]

FreeCad:n Topology Optimization muuttaa elementien jäykkyyttä (kimmomodulia) lähelle nollaa, "poistaessaan" niitä?

Samoin taitaa tehdä:

Koodia: [Valitse]

inp

*STEP, ...
...
*MODEL CHANGE, TYPE=ELEMENT, REMOVE
element_set_name_or_element_numbers
...
*END STEP
Elementit pitää syöttää itse.

UMAT taas on Fortran 77 kirjoitettu tiedosto materiaalista?

  -Koivukoski1

[mpiso]

Topology Optimization muuttaa elementtien jäykkyyttä, mutta vähiten rasitetuista elementeistä. Muutenkin tuntuu, ettei kannata kovin monimutkaisia lisäyksiä inp-tiedostoon tehdä. Ainakin elementtien syöttö käsin tuntuu liian työläältä ratkaisulta.

Mielenkiintoiselta kuitenkin tuntuu ensimmäisessä viestissä oleva PrePoMax. Se on monipuolisempi graafinen käyttöliittymä Calculix-ratkaisijalle kuin Freecad. Se on kuitenkin saatavana vain Windows-käyttöjärjestelmälle. Pitää perehtyä tarkemmin tähän.

[koivukoski1]

Hyvä huomio. Vähiten rasitettujen elementtien poisto--> melkein lineaarinen?
Koviten rasitettujen elementtien poisto. --> Epälineaarinen. --> Joka kierroksella, poista (ei vain muuta jäykkyyttä) elementtejä, uusi verkko jne...??

  -Koivukoski1

[mpiso]

Noin se ilmeisesti menee. Muuttujana kuitenkin voiman sijaan siirtymä, kun lasketaan irtoavalla rakenteella murtumaan asti.

Kysyin tekoälyltä, mitä tarvitaan, että elementtien poisto onnistuu Ansys ohjelmalla. Koottu ja karsittu vastaus alla:

”Plastinen murtuma ilman alkusäröä elementtien poistolla

Haet kertaluonteisen, sitkeän murtuman mallinnusta ilman alkusäröä niin, että vaurioituvat elementit “eroosioidaan” pois. Tämä onnistuu parhaiten ANSYS Explicit Dynamicsissa (tai LS-DYNA‑ratkaisijalla) käyttäen elasto-plastista materiaalia, vaurioitumiskriteeriä ja elementtien poistoa. Tyypillisiä malleja ovat ductile damage, Johnson–Cook‑failure tai GTN‑huokosvaurio, joissa elementit poistuvat automaattisesti, kun vauriokriteeri täyttyy.

Solveri: Se käyttää taustalla Autodyn-solveria (tai LS-DYNA ACT -laajennusta on saatavilla erikseen).

Lisenssi: Tarvitset nimenomaan Ansys Mechanical Enterprise -tason lisenssin, jotta pääset käyttämään Explicit Dynamics -ominaisuuksia. Se ei sisälly Ansys Mechanical Pro- tai Premium-lisensseihin.”

[koivukoski1]

Ei taida ilman Python tms. skriptiä onnistua?
Jos ohjaat

Koodia: [Valitse]

*EL FILE, ELSET=MyElements, STRESS=TRUELisäksi

Koodia: [Valitse]

*EL FILE, ELSET=MyElements, ERR=TRUESaat kyllä jännitykset ja jopa mahdolliset "huonon tarkkuuden elementit.
Mutta tarvitset postprosessorin CGX valitsemaan elementtejä?
Lisäksi uusi verkko?
Ehkä Code Aster XFem?

Von Mises = VakioVääristymisEnergiaHypoteesi kuvaa materiaalin käyttäytymistä.
Siirtymä kuvaa paljonko piste on siirtynyt, ei sen jännityksiä?

Onneksi meille on tehty valmiit skriptit "normi lujareihin". Hiirellä senkun kuvakkeita napauttaa!
Ei vielä kuitenkaan plugareita, jotka vertaa laskelmia standardeihin (En 1993-x-xx, En 13001-x, ...), kuten kaupallisella puolella.

  -Koivukoski1

[koivukoski1]

https://www.feacluster.com/calculix.php
Tuolla hyviä esimerkkejä?

 - Koivukoski1

[mpiso]

Ei taida ilman Python tms. skriptiä onnistua?
Jos ohjaat

Koodia: [Valitse]

*EL FILE, ELSET=MyElements, STRESS=TRUELisäksi

Koodia: [Valitse]

*EL FILE, ELSET=MyElements, ERR=TRUESaat kyllä jännitykset ja jopa mahdolliset "huonon tarkkuuden elementit.
Mutta tarvitset postprosessorin CGX valitsemaan elementtejä?
Lisäksi uusi verkko?
Ehkä Code Aster XFem?

Menee liian vaikeaksi, mutta Code Aster vaikuta lupaavalta. Siinä on tekoälyn mukaan kehittyneet materiaalimallit, murtumakriteerit ja elementtien poistuminen. Se on kuten aloitusviestissä luki, vaikea, kokeilin laskea sillä vain ulokepalkin. Tosi hidaskin se oli, muta saattoi johtua siitä, että Caelinux oli minulla vain tikulla.

Von Mises = VakioVääristymisEnergiaHypoteesi kuvaa materiaalin käyttäytymistä.

Periaatteessa näin, tarkemmin sanoen se kuvaa tapaa yhdistää eri jännitykset yhdeksi vertailujännitykseksi.

Siirtymä kuvaa paljonko piste on siirtynyt, ei sen jännityksiä?

Näin on, tuloksien lisäksi siirtymiä voi käyttää myös lähtöarvona, eli pakotettuna siirtymänä (Freecad ConstraintDisplacement).

https://www.feacluster.com/calculix.php
Tuolla hyviä esimerkkejä?

Niin ovat, mutta kannattaa tutustua ensin myös Freecad Fem dokumentteihin, jos haluaa käyttää sen lujuuslaskentaa.   

[koivukoski1]

Development and Implementation of Element Deletion Algorithm into an Open-Source Software Based on the Fracture Locus of Materials
https://www.mdpi.com/1996-1944/16/1/187
Taitaa perustua muodonmuutokseen?

Code Aster: CRIT_RUPT      POST_ITER
Kun jännitys ylittyy, jakaa jäykkyyden ko. elementeissä halutulla arvolla?

  -Koivukoski1

[mpiso]

Code Aster taitaa olla ainut avoimen lähdekoodin vaihtoehto, jos haluaa simuloida materiaalia murtumaan asti ilman mallinetua alkusäröä. En kuitenkaan, ainakaan heti, ole asentamassa sitä ja Salome-Mecaa, koska en ole varma mikä olisi paras tapa asentaa ne. Suositeltu tapa Singularity container on minulle täysin uusi.

Asensi kuitenkin Elmerin (linkki alla), kun siitä oli tullut nyt myös 24.04 versio. Toimii hyvin Freecad AppImagen kansa.

https://launchpad.net/~elmer-csc-ubuntu/+archive/ubuntu/elmer-csc-ppa?field.series_filter=noble