PLOP вопросы и ответы

[INPan]

Да, и ещё, при больших значениях Number of rings on the finite element model mesh мой компьютер (нетбук) задумался на несколько минут! Так что запаситесь терпением.

[INPan]

Вот она, колыбелька!
Радиусы 0,376 и 0,72 подобраны вручную. Центральное экранирование не учитывалось.
Number of rings on the finite element model mesh = 80!!!
Оно конечно, может быть L/123 - это возможно и перебор, но при Number of rings on the finite element model mesh=20, т.е. при стандартном для 18 точечной разгрузки разрешении сетки модели, P-V получается  L/160.
Так что я уже что-то сомневаюсь в достоверности расчётов в PLOP.

[kryptonik]

Инструкция, кстати к программе есть:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,17185.msg328060/topicseen.html#msg328060

[INPan]

Спасибо, Саша! Сохраню себе инструкцию. Ну и Андрею, автору конечно же большое спасибо!
Вот провёл небольшое исследование...
Для 18-точечной разгрузки зеркала посчитал в PLOP-е RMS и P-V при разных значениях  Number of rings on the finite element model mesh.
Я надеялся, что при умельчении сетки модели значения RMS и P-V будут плавно приближаться к реальному значению.
На деле оказалось вот что:

[INPan]

Странно как-то. Причину вижу только в одном: сетка объекта в PLOP-е не привязана к точкам разгрузки. Рассчитанные точки разгрузки (точки опоры) должны находиться строго в узлах сетки объекта, а реально в большинстве случаев точки разгрузки попадают на рёбра.

[INPan]

Попробовал в PLOP-е "приклеить" зеркало d=160мм толщиной всего лишь 8мм за пятак диаметром 20мм. Вот что вышло.
P-V в лямбдах получилось 550/56,18=L/9,8. Если я конечно не запутался в запятых, то очень даже не плохо получается.

[INPan]

Ещё один интересный вариант разгрузки. Зеркало D=300мм толщина 20мм. Довольно тонкое для такого диаметра.
Разгружаем на 9 точек, расположенных по окружности. Точки опоры треугольников на радиусе 0,585.
P-V выходит 550/9,399=L/59! Очень не плохо! Гораздо лучше, чем классическая 9-точечная разгрузка.

[ekvi]

Знатоки, подскажите, пожалуйста:

Способен ли PLOP расчитывать прогибы круглых пластин с отверстием - или только сплошных?

А в виде оболочек? - т.е. не как пластин, а как менисков?

[INPan]

А как же, конечно способен! У него для этого есть специальная вкладочка Obstruction and Holes Задаёте Holes и PLOP считает зеркало с дыркой.

[ekvi]

Да, Игорь Николаевич, Hole - это уже не просто затенение.

А как с менисками?

[INPan]

А мениски-то зачем на прогибы тестировать? Они же не отражают.

[ekvi]

Линза Манжена имеет вид мениска. При отражении внутри ее стекла прогибная ошибка возрастает не в 2, а в 2*n раза (n - показатель стекла), т.е. почти в 3 раза.

И вообще, по соображениям температурной стабильности формы у любого сферического зеркала, профиль его сечения желательно выполнять в виде мениска.
Радиус "затылка" такая программа, как PLOP, и могла бы оптимизировать.

Вопрос в том, заложена ли в PLOP такая возможность?

[INPan]

Нет, такие сложные системы PLOP считать не умеет. Он предназначен для обычных зеркал классической формы в виде шайбы с дыркой или без неё. Такого умения вполне достаточно для подавляющего большинства зеркал. А оптика с линзой Манжена и прочие сложные системы - это уже экзотика, и экзотика явно не любительского уровня. Тут другое умение требуется: вот если бы была возможность считать прогибы зеркал с тыльной стороной конической формы. Хотя неверно если в PLOP как-нибудь впихнуть сетку соответствующей формы, то он и её обсчитает.
На сколько я понимаю, PLOP рассчитывает деформацию стержневой системы, т.е. пространственной фермы заданной степени сложности. Эта ферма расположена на опорах, расположение которых можно или зафиксировать или отдать на оптимизацию.

[INPan]

Ещё один интересный вариант разгрузки. Зеркало D=300мм толщина 20мм. Довольно тонкое для такого диаметра.
Разгружаем на 9 точек, расположенных по окружности. Точки опоры треугольников на радиусе 0,585.
...

Написал и сам задумался. Наверно всё-таки 0,585 радиуса - это размер окружности, на которой расположены 9 опорных точек зеркала, а не 3 опорные точки треугольников.

[Дрюша]

На сколько я понимаю, PLOP рассчитывает деформацию стержневой системы, т.е. пространственной фермы заданной степени сложности. Эта ферма расположена на опорах, расположение которых можно или зафиксировать или отдать на оптимизацию.

Не-а. Насколько мы проходили в институте численные методы, был среди них и такой "метод конечных элементов", - он-то и упоминается в авторской аннотации к Плопу. Есть основания полагать, что метод используется - именно тот, который именно так и называется. Ни про какие "стержневые опоры" речи там не идёт. Зеркало бьётся на конечные элементы определённой формы: например, сектора колец. Ну, или, там, трапеции... Типовых форм конечных элементов может быть -много, и чем их больше, тем модель может бытьточнее. И для каждого типа элементов (положим, это будет призма сечением в виде равнобедренной трапеции) есть своя модельнагружения и соответственно - модель деформации. Ну, я допускаю, что эпюры силовых нагрузок и деформаций в пределах одного элемента могут рассматриваться в линейном приближении... Как-то так. Многое я уже и подзабыл за четверть века. Но просто знаю, что такие методы - есть, а если вдруг понадобится, - лезем в вот такущщий справочник, где всё это дело - подробно расписано: и про треугольные,и про прямоугольные, и трепецевые, и какие там ещё виды конечных элементов. Да и вооще, скажем, нагрузка или деформация в линейном приближении (т.е. без учёта её соственного изменения в пределах самого этого конечного элемента) можно описать тензором (тензор деформации и т.п.), причём, не помню, то ли там только 6 независимых компонентов (это, например, если тензор, в силу своей природы - симметричный), то ли 9 (независимы - все компоненты), но - уж никак не более. Тогда задача превращается в систему уравнений (и даже - линейных), где уравниваются компоненты всяких там тензоров... Короче,математика там - хитрая.

[Дрюша]

Нет, такие сложные системы PLOP считать не умеет.

Гы. А Солид-Воркс - умеет. Хоть чёрта с рогами! Кто-то тут (Олег Чекалин, что ли?) уже когда-то тут баловался с Солид-Ворксом. И вот, интересно было бы сопоставить результаты Солид-Воркса и Плопа. Сильно они отличаются? И при каком разиении более-менее сходятся? Если, положим, расходятся на 10, 20 или 30%, то берём самый "пессимистичный" вариант, накидываем ещё эти самые 10, 20 или 30% в самую ХУДШУЮ сторону, и исходим из этого.

[ekvi]

Дрюша, Вы, как всегда, на высоте:  оба ответа - в 10ку.

Конечно, для визуального т-скопа, в который впервые восторженно смотрит ЛА, все это - изыски.
Но очень быстро наступает момент, когда ЛА начинает осознавать, что его рукоделие далеко от совершенства.

А для астрографов, в которых размер пикселя не позволяет "расслабиться", вопрос о дифракционном качестве оптики - это вопрос жизни и смерти всей астрофотографической затеи.

Дрюша, Вы не могли бы дать ссылку на программу SolidWorks?

[Piter_Korn]

SolidWorks?

в любом поисковике!
http://yandex.ru/yandsearch?text=SolidWorks&clid=37000&lr=39

[ekvi]

Спасибо, Piter_Korn.

[Дмитрий Иванов]

В Солиде, я так и не разобрался, как просчитать деформацию от силы тяготения, есть только давление на поверхность, т.о. как будто, тело сопротивляется нагрузке, но не подвержено деформациям, вызванным действием силы тяготения в том смысле, когда эта сила действует на каждый атом в объёме тела.