Блог

Достигаем новых высот с использованием явного метода расчета

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Использование неявного (Implicit) метода расчёта может приводить к сложностям в сходимости при решении существенно нелинейных задач. При этом неявный метод полагается на ряд последовательных перезапусков решения с различными настройками. Другой подход к проведению нелинейных расчётов заключается в использовании явной (Explicit) схемы интегрирования по времени. Этот метод применяется при моделировании широкого ряда задач, начиная с квазистатического нагружения и заканчивая быстрыми соударениями тел.


ANSYS - Расчет обжатия провода

 

Расчет обжатия провода, показанный выше, является существенно нелинейным, включает в себя большие перемещения и сложные контактные взаимодействия. Использование явного метода в данной задаче обеспечивает простоту  задания параметров расчета, поскольку контактное взаимодействие тел можно задать в виде общей настройки.
ANSYS - В явном методе динамического расчета решатель отслеживает контактное взаимодействие самостоятельно

 

Задачу, показанную на рисунке выше, также можно решить при помощи неявного метода расчета. Однако ввиду ребристости кожуха определение всех контактных пар является довольно непростой задачей. В явном методе динамического расчета решатель отслеживает контактное взаимодействие самостоятельно.

Различие между двумя методами можно представить в виде аналогии с восхождением на гору. В случае с неявным методом расчета основная цель – быстрее достигнуть вершины горы, при этом чёткое понимание конкретной трассы для восхождения может отсутствовать. Если гора слишком высокая и крутая, найти путь к вершине получится не с первой попытки.

ANSYS - График сходимости расчета по усилиям в случае, когда сходимость не обеспечивается

График сходимости расчета по усилиям в случае, когда сходимость не обеспечивается

 

В случае явного метода расчета вы просто равномерно взбираетесь на гору шаг за шагом. Конечно, после слишком большого шага есть риск оступиться, но если быть аккуратным и упорным, вы достигнете цели.

ANSYS - Области применения неявных и явных методов расчёта

Области применения неявных и явных методов расчёта

ANSYS - компромисс между простотой в использовании (выражаемой в объёме усилий, затраченных на настройку расчёта), точностью и длительностью расчета

 

Использование динамического расчета явным методом требует нахождения компромисса между простотой в использовании (выражаемой в объёме усилий, затраченных на настройку расчёта), точностью и длительностью расчета. Модули ANSYS на явных решателях обеспечивают разрешение этого компромисса, делают работу инженера простой и удобной, а значит, позволяют завершить проект в кратчайшие сроки и с наименьшими усилиями.

Использование динамического расчета явным методом, в отличие от неявного, позволяет моделировать процессы разрушения конструкции и даёт нам достигнуть новых высот.

ANSYS - Вырывание крепёжного элемента и разрыв проушины, смоделированные с помощью явного метода

Вырывание крепёжного элемента и разрыв проушины, смоделированные с помощью явного метода

 

Вот основные возможности, наличием которых явный метод расчёта отличается от неявного:

  • Большие деформации в конечных элементах
  • Сложные контактные взаимодействия
  • Разрушаемые клеевые соединения
  • Разрушаемые соединения точечной сваркой
  • Разрушаемые материалы
  • Моделирование износа (автоматическое разрушение конечных элементов)
  • Моделирование армирования

Для получения более детальной информации о динамическом расчете явным методом просмотрите предоставляемый по запросу вебинар Using Explicit Simulations To Go Further (на английском языке). В нем мы раскрываем больше деталей про расчёты явным методом. В частности, мы рассматриваем, как расширить возможности ANSYS Structural в решении нелинейных задач путём перехода с неявного на явный метод расчёта.

 

Источник: http://www.ansys-blog.com/using-explicit-simulations-to-go-further/
Автор: Arwel Davies

Понравился материал? Подпишитесь, чтобы быть в курсе событий

Facebook

Linkedin

Софт Инжиниринг Групп