При работе в midas GTS NX или midas FEA NX может возникнуть предупреждение 4067. В этой статье разберём это предупреждение и наиболее частую причину его возникновения.

Предупреждение 4067 говорит пользователю о том, что в модели обнаружены лишние ограничения степеней свободы.

Рисунок 1. Предупреждение 4067 в логе расчёта

Но, как правило, следующим сообщением в логе расчёта пользователь видит сообщение «CORRESPONDING DEPENDENCIES ARE DISCARDED.», что говорит о том, что лишние закрепления отменяются.

Рисунок 2. Сообщение об исправлении модели

Таким образом, мы приходим к тому, что это предупреждение носит исключительно информационный характер и не влияет на ход и результат расчёта. Однако пользователь все равно должен понимать природу этого предупреждения, чтобы правильно анализировать возникшие предупреждения и делать выводы о работоспособности модели. Разберём самый частый сценарий возникновения этого предупреждения. Смоделируем двухмерную задачу разработки котлована. В модели имеется массив грунта, элементы ограждения котлована и набор конечных элементов, имитирующий выемку грунта.

Рисунок 3. Тестовая модель

Как мы знаем, при корректно созданной модели мы имеем прямую узловую связь между всеми элементами. Это касается и элементов ограждения котлована. При этом мы имеем общий узел у элемента ограждения, грунта слева и справа от стенки.

Рисунок 4. Общий узел стенки и грунта

Для корректного моделирования, учёта отлипания и проскальзывания грунта по конструкции следует задавать интерфейсные элементы. Как мы знаем, при создании интерфейсов узлы элементов, на которые назначаются интерфейсы, расшиваются, связь осуществляется с помощью интерфейсных элементов. Для начальных стадий, где интерфейсы ещё отсутствуют, связь между узлами осуществляется с помощью элементов жестких связей «Rigid Link». При задании элементов интерфейсов и жестких связей у этих элементов так же, как и у всех остальных, формируются свойства. В случае с интерфейсными элементами, материалы и свойства формируются либо вручную, либо с помощью мастера. Свойства жестких связей формируются полностью автоматически.

Рисунок 5. Список свойств после формирования интерфейсов и жестких связей

Разберём подробнее, какие настройки содержатся в свойствах «Rigid Link».

Рисунок 6. Свойства «Rigid Link»

Первый блок свойств «Properties» позволяет выбрать, какие именно закрепления будет вводить жесткая связь. По умолчанию активированы ограничения степеней свободы по всем 6 компонентам. Именно это является причиной предупреждения 4067 в тестовом примере. В двухмерной задаче присутствуют только 3 степени свободы. Поступательная составляющая по X и по Y (DX, DY) и вращательная составляющая вокруг глобальной оси Z (RZ). То есть из 6 компонентов могут быть использованы только 3. Именно об этом сообщает предупреждение 4067, указывая количество лишних закреплений. Таким образом, это предупреждение не является критичным и никак не влияет на результат. Лишние закрепления не используются.

Однако можно отключить лишние ограничения. Для этого можно вручную деактивировать лишние для 2D задачи компоненты (DZ, RX, RY). Либо воспользоваться предустановленными наборами компонентов в поле «Typical Types». В этом блоке можно выбрать, в какой плоскости выполняется работа в плоской задаче, либо пункт «Rigid Body» — для трехмерной. Работая в плоскости XY, выбрав соответствующий пункт «Plane X-Y», вы избежите предупреждения 4067, так как не вводятся лишние закрепления.

Последние две опции этого окна добавляют степень свободы по фильтрации (Seepage Flow DOF) и теплопереносу (Temperature). По умолчанию элементы жёстких связей не пропускают фильтрационный или тепловой поток. На это нужно обращать внимание, так как это может негативно влиять на результат расчёта в некоторых рассматриваемых случаях.