FEM benchmark

Onda · 18 Gennaio 2019

Invece con Solidworks 1.966mm:

i miei due FEM sono in accordo con loro, ma disaccordo con gli altri.. chissà!!

Onda · 18 Gennaio 2019

Ma voi nelle analisi avete inserito il modulo elastico postato da Exxon???
Young's Modulus 168 GPa
Poisson's Ratio 0.29 ul
Shear Modulus 65.1 GPa

Il modulo elastico mi sembra molto basso. se utilizzassi il modulo standard dell'acciaio, 205GPa, otterrei una deformazione di 1.6mm compatibile con le altre postate.
Saluti

exxon · 18 Gennaio 2019

1) 1.7 mm
2) 1.6 mm
3) 1.6 mm
4) 2.0 mm

+/- 11%

P.S. 168 GPa è quello che ho utilizzato io.

cacciatorino · 18 Gennaio 2019

Onda ha detto:
Ma voi nelle analisi avete inserito il modulo elastico postato da Exxon???
Young's Modulus 168 GPa
Poisson's Ratio 0.29 ul
Shear Modulus 65.1 GPa

Il modulo elastico mi sembra molto basso. se utilizzassi il modulo standard dell'acciaio, 205GPa, otterrei una deformazione di 1.6mm compatibile con le altre postate.
Saluti

Io come te, 210000 N/mmq e 0.3

TAURUS77 · 18 Gennaio 2019

Ciao a tutti, ma non sarebbe corretto fare tutti lo stesso tipo di mesh con le stesse dimensioni per verificare i risultato e poterlo comparare in modo corretto? Qualcosa non mi torna fermo restando le caratteristiche del materiale, la geometria del solido e i vincoli-carichi assegnati.

Onda · 19 Gennaio 2019

cacciatorino ha detto:
Io come te, 210000 N/mmq e 0.3

Quindi il tuo risultato di 1.6mm viene con un modulo elastico di 210GPa e non di 168GPa. Corretto?

cacciatorino · 19 Gennaio 2019

Onda ha detto:
Quindi il tuo risultato di 1.6mm viene con un modulo elastico di 210GPa e non di 168GPa. Corretto?

Si esatto.

Onda · 19 Gennaio 2019

E anche il FEM fatto con SE10 postato da telegino, guardando nell'immagine sembra abbia il materiale standard SJ355 che avrà certamente un modulo elastico attorno a 205-210GPa.
Per cui mi sembra che tutti i FEM dia esattamente gli stessi risultati se i dati di imput sono gli stessi

cacciatorino · 19 Gennaio 2019

Onda ha detto:
E anche il FEM fatto con SE10 postato da telegino, guardando nell'immagine sembra abbia il materiale standard SJ355 che avrà certamente un modulo elastico attorno a 205-210GPa.
Per cui mi sembra che tutti i FEM dia esattamente gli stessi risultati se i dati di imput sono gli stessi

Si, ma conta anche molto la mesh. Il mio primo tentativo dava valori che erano la metà.

Onda · 19 Gennaio 2019

Mi sembra che tu avessi detto di aver utilizzato elementi linear, che per i solidi sono da evitare. io ho provato a fare qualche mesh di dimensione differente, e non ho trovato differenze apprezzabili, sia con solidworks che con Patran/Nastran,. certo se si scende sotto un certo limite sono d'accordo. ma penso che la grossa differenza la facesse la formulazione dell'elemento

telegino · 19 Gennaio 2019

Onda ha detto:
E anche il FEM fatto con SE10 postato da telegino, guardando nell'immagine sembra abbia il materiale standard SJ355 che avrà certamente un modulo elastico attorno a 205-210GPa.
Per cui mi sembra che tutti i FEM dia esattamente gli stessi risultati se i dati di imput sono gli stessi

Esatto!

telegino · 19 Gennaio 2019

Onda ha detto:
E anche il FEM fatto con SE10 postato da telegino, guardando nell'immagine sembra abbia il materiale standard SJ355 che avrà certamente un modulo elastico attorno a 205-210GPa.
Per cui mi sembra che tutti i FEM dia esattamente gli stessi risultati se i dati di imput sono gli stessi

Comunque il Fem di SE, se non mi sbaglio, è basato su Nastran, percui il risultato è proprio lo stesso!

exxon · 20 Gennaio 2019

Mi pare siamo andati un po' alla deriva...

Va senza dirlo che utilizzando moduli elastici differenti si ottengano risultati differenti. Il test prevede di utilizzare il modello postato in #1 e i dati materiale postati in #8. Tutto il resto (tipo di mesh, sue dimensioni, tipo di solutore, ecc.) sono lasciati all'operatore: sarà lui che deciderà quando i risultati saranno ritenuti realistici.

Ribadisco, realistici di per se, non il più possibile vicini ai risultati ottenuti dagli altri.

Se volete...

TAURUS77 · 20 Gennaio 2019

exxon ha detto:
Mi pare siamo andati un po' alla deriva...

Va senza dirlo che utilizzando moduli elastici differenti si ottengano risultati differenti. Il test prevede di utilizzare il modello postato in #1 e i dati materiale postati in #8. Tutto il resto (tipo di mesh, sue dimensioni, tipo di solutore, ecc.) sono lasciati all'operatore: sarà lui che deciderà quando i risultati saranno ritenuti realistici.

Ribadisco, realistici di per se, non il più possibile vicini ai risultati ottenuti dagli altri.

Se volete...

Ciao exxon!! Per quel che ricordo di FEM se devo comparare due solutori diversi che in linea teorica dovrebbero convergere alla stessa soluzione il tipo di mesh e la sua dimensione devono essere scelte uguali per quanto possibile... poi strada facendo posso valutare un'altro tipo di mesh e con un'altra dimensione.... Quello che voglio dire è che per fare un confronto devo comparare mele con mele e pere con pere. Ogni solutore ha dei modi di procedere dal punto di vista analitico diverso dall'altro con ottimizzazioni che vanno a influire sulla precisione del risultato finale.

Onda · 20 Gennaio 2019

Io non vedo il problema. siamo nel campo lineare elastico. visto che lo spostamento è inferiore ai 2mm. in questo campo, la deformata e il modulo elastico sono linearmente dipendenti. in pratica il risultato della deformazione massima scala in funzione del modulo elastico. I risultati sono comparabili tra loro.
Poi, a meno di non usare elementi non adatti, cosa che con FEM opensource può capitare, tutti gli altri danno risultati molto vicini tra loro. Basta sapere se il run è stato fatto con E=168GPa, come inizialmente richiesto, oppure con E=205-210GPa, come un acciaio dolce qualsiasi.
La dimensione della mesh sullo spostamento normalmente ha poca influenza, a meno di non farne una così grossolana che si altera la geometria. può esserci una leggera differenza sulla tensione massima, ma non mi pare che nel pezzo ci siano discontinuità tali da effettuare una meshatura particolare.
Non ho ben capito l'obiettivo di tutto questo, se verificare che solutori differenti diano la stessa risposta, oppure altro, in ogni caso, conoscendo il modulo elastico inserito i risultati sono comparabili e simili

exxon · 20 Gennaio 2019

@TAURUS77

Lo scopo non è di comparare gli algoritmi dei vari solutori, bensì l'attendibilità di un risultato finale ottenuto da più operatori con software (e procedure) differenti, dando per scontato che chi esegue i calcoli sia adeguatamente preparato.

@Onda

Considerando valida la dipendenza lineare tra deformazione e modulo elastico (cosa che mi sembra plausibile), possiamo riconsiderare le varie deformazioni e normalizzarle a... 200 GPa, giusto per compararle.

1) 1.7 mm @ 168 GPa => 1.4 mm @ 200 GPa (@exxon)
2) 1.8 mm @ 168 GPa => 1.5 mm @ 200 GPa (@Luca862, sfuggito nella prima lista...)
3) 1.6 mm @ 210 GPa => 1.7 mm @ 200 GPa (@cacciatorino)
4) 1.6 mm @ 205 GPa => 1.6 mm @ 200 GPa (@telegino, supponendo 205 GPa)
5) 2.0 mm @ 168 GPa => 1.7 mm @ 200 GPa (@Onda)
6) 1.4 mm @ 200 GPa => 1.4 mm @ 200 GPa (@exxon 2da prova per verifica ipotesi deformazione elastica)

Gli estremi sono 1.4 e 1.7 mm, la fascia di tolleranza è +/- 9.7 %.

Una fascia del 20 % è meglio di quanto mi aspettassi, ma indica anche che c'è poco più di una sola cifra significativa nel risultato di una simulazione che tutto sommato è ancora abbastanza semplice.

freexf · 29 Gennaio 2019

Creo Simulate 5.0

Baltoro · 8 Febbraio 2019

Mi permetto di dichiarare con una certa sicurezza che le differenze non sono dovute ai software usati, ma all'interpretazione e all'esecuzione da parte di noi utenti.
Il modo in cui è fatto il modello, l'ipotesi lineare e soprattutto il confronto tra gli spostamenti (e non tra gli stress) sono condizioni estremamente ripetibili, direi "indulgenti".
Per dire, con Simulation 2019 e mesh tetra10 da 6mm mi risulta 1.732 mm
Se uso una tetra4 scendo veramente di poco, a 1.724.
Se vado su una mesh inguardabile, tetra4 a 12mm, trovo 1.652. Ma che io sappia nessun software in giro proporrebbe di default una mesh così per questo pezzo .
Se invece sbaglio a prendere il punto (es. non prendo esattamente il centro della faccetta) la misura può variare da 1.640 a 1.826 NELLO STESSO PLOT.
Quindi qualcosa non mi torna. Sicuri di avere misurato la componente giusta di spostamento e proprio nel centro?
PS: ovviamente tutto a 168 GPa; cambiare modulo è come cambiare la forza in proporzione inversa.

exxon · 8 Febbraio 2019

Interessante.

Nel mio caso sì: faccia inferiore bloccata.
Distanza misurata come componente verticale (ortogonale alla faccia inferiore) del centro della faccia superiore.

MauroTC · 11 Febbraio 2019

Fatto con inventor: 1.96mm di spostamento max (che da quanto interpreto non è tra le due facce circolari ma su punto più estremo del pezzo, appunto dove avviene il massimo spostamento).

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