TG1

Często zdarza się, że dany produkt wymaga sprawdzenia wytrzymałości pod kątem kilku przypadków obciążenia, np. działanie siły w różnych kierunkach. To może skutkować tym, że wstępne obliczenia zawsze będą wyglądać tak samo. Sztandarowym przykładem jest analiza połączeń śrubowych. Na początku zakładany jest warunek Bolt Pretension, następnie warunek siłowy zamieniany jest na przemieszczeniowy ( Load -> Lock ), a dopiero później zadawane są inne warunki brzegowe. Efektem tego, przy wielu przypadkach obciążenia, wielokrotnie wykonywane są obliczenia pierwszego i drugiego kroku. To powoduje ogromną stratę czasu. Na szczęcie z pomocą przychodzi nam dodatek ACT Restart Analysis 2.0 od firmy CAE ASSOCIATES, którego zastosowanie przedstawiono poniżej.

Aby pobrać sam dodatek, należy udać się na stronę https://appstore.ansys.com i zalogować się za pomocą konta z Ansys Customer Portal. Dodatek jest bezpłatny i jest dostępny od wersji Ansys 17.0 do 18.0

Model testowy składa się z dźwigni, która wstępnie jest skręcona trzema śrubami M5. Połączenie śrubowe będzie obliczane w dwóch pierwszy krokach, natomiast wymuszenia będą przykładane w trzecim kroku. Struktura projektu składa się z trzech przypadków obciążenia: Siła w kierunku Z, Y oraz moment względem osi X.

TG2

Analiza „Siła Z” będzie analizą „źródłową”, tzn. w niej wykonane zostaną obliczenia połączenia śrubowego i zapisane pliki restartu, których użyjemy w następnych przypadkach: „Siła X” oraz „Moment X”. W ustawieniach Analysis Settings analizy „Siła Z” należy zmienić kilka ustawień domyślnych:

TG0

 

Po wykonanych obliczeniach jesteśmy w stanie podpatrzeć na poziomie Analysis Settings, w których miejscach są zapisane punkty restartu. Punkty restartu są dostępne na rozwijanej liście oraz są zaznaczone trójkącikami na wykresie.

 

TG4

Jeśli posiadamy przeliczoną analizę „źródłową” możemy przejść do następnego kroku, czyli do definicji kolejnych przypadków obciążenia. Po ich definicji, musimy dodać nowy obiekt do drzewka: Restart From Solved LS. Jest on dostępny na górnej belce, pod warunkiem prawidłowego dodania oraz uruchomienia dodatku. Widok dodatkowego przycisku jest pokazany poniżej.

 

TG5

W obiekcie Restart From Solved LS definiujemy z której analizy będziemy pobierać punkty restartu oraz z którego kroku i podkroku będziemy korzystać.

 

TG6

Po takiej definicji zadania możemy uruchomić obliczenia. Następnie sprawdźmy jaki zysk czasowy uzyskaliśmy w modelu testowym po takim zabiegu.

 

  Siła Z [s]

Siła -X [s]
(z użyciem punktu restartu)

Moment X [s]
(z użyciem punktu restartu)
Czas Obliczeń 13 5 7
Wyniki TGT3 TGT3 TGT3

 

Same obliczenia zostały wykonane jako nieliniowa statyka, z kontaktem tarciowym o współczynniku tarcia µ = 0.1. Taki wynik został uzyskany w tym konkretnym przykładzie, a więc zysk czasowy w innych obliczeniach będzie silnie zależny od modelu, liczby iteracji, szybkości sprzętu oraz kilku innych czynników. Co jest warte zaznaczenia, wyniki z pierwszych dwóch kroków obliczeniowych są dostępne również w analizach Siła -X oraz Moment X. Dokładnie tak jak byśmy je wykonali bez użycia restartu.

Niestety występują pewne restrykcje i ograniczenia w wykorzystaniu tego sposobu przyspieszania obliczeń. Korzystając z punktu restartu, model „źródłowy” tak naprawdę musi być taki sam. Taki sam tzn. musi posiadać tą samą siatkę elementów skończonych. Dotyczy to również punktów zdalnych (Remote points). Jeśli występuje jakiś „zdalny” warunek brzegowy Remote Displacement lub Remote Force, pamiętajmy aby wybrać opcję Promote to Remote Point. To pozwoli, aby punkt zdalny był już zapisany w pierwotnym modelu, tam skąd są brane punkty restartu. Możemy go podejrzeć w sekcji Remote Points.

 

TG8

W określeniu wariacji dopuszczalnych warunków brzegowych w kolejnych analizach, można posłużyć się tabelką zapisaną w pomocy programu (Ansys Documentation -> Mechanical Application -> Mechanical User’s Guide -> Understanding Solving -> Solution Restarts). Tabelka wskazuje, które warunki brzegowe mogą zostać dodane przed restartem, w tym przypadku do nowej analizy.

 

TG9

Dobrą praktyką jest również kopiowanie warunków brzegowych pomiędzy analizami, to pozwoli na uniknięcie niepotrzebnych błędów. Więcej szczegółów możemy znaleźć w dokumentacji dodatku ACT Restart Analysis 2.0.

W razie pytań lub niejasności zapraszam do kontaktu i oczywiście życzę udanych restartów.

Autor: Tomasz Gomoluch