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Bilder.zip Positioniert_Baugruppe_54.txt

Hallo Ansys-User,
ich habe Schwierigkeiten bei der Erstellung eines kegeligen Pressverbandes und wäre für Hilfe sehr dankbar. Gegeben sind 3 Bauteile: ein Kegelaussenring mit dem Öffnungswinkel 6° und ein Kegelinnenring (6° Öffnungswinkel, Solid45), wobei der Innenring aus zwei Halbschalen (aus Solid92) besteht, die über einen bonded contact miteinander verbunden sind (Conta 174, KEYOPTION 12 auf 3). Trotzdem habe ich Gleiten in der Trennfuge. Viel unbefriedigender ist aber, dass an der kegeligen Kontaktfläche von Aussen- und Innenring maximal Gleiten, aber kein Haften auftritt und mir die Verteilung von Haft- und Gleitgebieten sowie der Kontaktdrücke nicht plausibel erscheint. Der Aussenring ist an seiner zylindrischen Aussenfläche radial, axial und in Umfangsrichtung fixiert. Die Kegelinnenringe sind zu Beginn um 0,5 mm ausgerückt, aber für diese Kontaktpaare ist "Close Gap / Reduce initial penetration" eingestellt. Das Programm findet Kontakt (cncheck: "initially closed"), nur habe ich den Verdacht, dass infolge der gewissermaßen stochastischen Verteilung der Solid92-Elemente und ihrer Knoten nicht die gesamte Kegelfläche damit gemeint ist (Rundheitsabweichung durch Volumendiskretisierung). Ich denke, dass ich den Elementtypen ihre richtigen Kontaktelemente zugewiesen habe (solid45 mit conta173, solid 92 mit conta174, symmetrische Kontakte etc.). Ein Initialisierungsschritt rückt die Innenringe um 0,7 mm ein, dann werden seine Constraints gelöscht und im eigentlichen Hauptschritt werden 10 KN axiale Last über Knotenkopplung eingebracht. Mein Ziel ist es, die Rundheitsabweichungen in der Bohrung des Kegelinnenringes zu bestimmen (als Aufnahme eines Gleitlagers), aber ich traue den Ergebnissen des Pressverbandes nicht. Gibt es Möglichkeiten, eine "perfekt" runde Kegelkontur zu erstellen? Oder liegt der Fehler in meinen Keyoptions?
Vielen Dank

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Gruß,

Guido

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Moin.

Ein paar Tipps, die bei mir fast immer für bessere Ergebnisse bei Kontakt sorgen:

-Hexaeder statt Tetraeder!!! Zwingend für besseren Kontakt
-versuche mal, unsymmetrischen Kontakt (in beide Richtungen nacheinander testen)
-feine und GLEICHMÄßIGE Vernetzung

Zudem würde ich auch neuere Elementtypen verwenden (nicht mehr mit SOLID45 arbeiten).

Schreib mal, ob das was bringt. 

Ahoi.

Enra

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Hallo enra,
danke für Deine Antwort. Ich habe zur Fehlersuche meine Innenringschalen stark vereinfacht (keine Bohrungen mehr) und komplett gleichmäßig mit hexaedrischen solid45-Elementen vernetzt. Auch unsymmetrische Kontakte probierte ich aus. Das Resultat bleibt jedoch das gleiche: Kontaktstatus im Kegelkontakt: meist 1 (nahe Kontakt). Ich bin schon eine Weile am Probieren mit den Keyoptions, so z.B. "close gap", "include initial penetration" usw. Erstaunlich ist, dass der unsymmetrische Kontakt (bei Kontaktsteifigkeit FKN>1) nicht konvergiert, wenn der Kegelaussenring das Target und der Innenring den Contact bilden (so wie man es eigentlich lt. Definition anbringen würde). Vertausche ich target und contact, so konvergiert die Lösung zwar, aber das Problem der Kontaktstatii auf der Kegelfläche bleibt bestehen... 
Was meinst Du denn mit neueren Elementen?
Danke 

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Gruß,

Guido

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Moin.

Mit "neu" sind in der Ansys-Nomenklatur in der Regel Elemente mit Nummern > 180 (Kontakt ausgeschlossen) gemeint. Diese haben inzwischen bessere Formulierungen für die Berechnung von Element/Knotenergebnissen etc.: schneller, robuster, genauer, neue Features usw. usf. So ist zumindest der Support meiner Meinung nach bei verschiedenen Gelegenheiten zu verstehen gewesen.

Als Ersatz für Solid45 dann also z.B.Solid185.

Ahoi.

Enra

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Kegelinnenringsegment_unten.JPG Symmetrieschnitt.JPG

Hallo enra,
hat lange gedauert mit der Antwort, aber die Berechnungsläufe dauern etwas. Ich habe es nun einmal mit solid92 (Innenring) und solid186 (Aussenring) sowie sehr viel feinerer Vernetzung der Kegelkontur versucht. Dazu startete ich mehrere Berechnungsdurchläufe (Keyoption 9 für die Kontaktelemente in der Trennfuge der Kegelinnenringe einmal 0 exclude, einmal 1, Grund: das Programm findet nun zwar initialen Kontakt in der Kegelfläche, aber nicht mehr in der Trennfuge). Des weiteren stehen die Kegelflächen nun schon geometrisch in Kontakt, lediglich eine Einrückung zur Kontaktfindung wird vorgenommen. Die Modelle, in denen ich einen Symmetrieschnitt erzeugte, konvergieren bis dato auch im kraftgesteuerten 2 Lastschritt (Rechnung noch nicht fertig, Konvergenz bis dato Substep 10 von 15). Die Durchläufe der Vollmodelle brachen nach dem 1 Substep des kraftgesteuerten 2. Lastschrittes ab ("3268 small equation solver pivot terms"..."highly distorted"). Im Symmetriemodell habe ich keine shape-warnings, aber im Vollmodell (2 shape-warnings bei 140000 Elementen, das Warning-Limit wird jedoch lediglich um 0.8° bzw. 1.8° überschritten). Welche Möglichkeiten habe ich, dem Programm klarzumachen, den Trennfugenkontakt als initial geschlossen anzunehmen? Ich probierte bereits Pinball-Radius-Vergrößerung, Keyoption 5 -> 3. Wenn es möglich ist, diesen Kontakt als geschlossen darzustellen, sollte meiner Meinung die Anzahl dieser small equation solver pivot terms zurückgehen und die Rechnung evtl. stabiler laufen. Wie gesagt, der Abbruch findet nur beim Vollmodell ohne Symmetrieschnitt im Lastschritt 2 statt, der Initialisierungslastschritt konvergiert bei allen Modellen. 
Für Hilfe und Anregungen wäre ich sehr dankbar.

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Gruß,

Guido

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TIME_HISTORY_DISPLACEMENT.JPG PRVAR.txt

Hallo Ansys-User,
ich habe mein Problem weiter vorangetrieben. Ich bin mit dem Modell zufrieden (keine warnungen <CHECK,ESCHECK,MCHECK,shpp,cncheck> ), aber das Vollmodell konvergiert dennoch nicht. Ich spiegele das Symmetrieschnittmodell (lief konvergent durch) und merge die entsprechenden Knoten (was wohl korrekt abläuft, mehrmals kontrolliert). Nach dem korrekten ersten Substep des 2. (kraftgesteuerten) Loadsteps weicht der Kegelinnenring jedoch aus, und das sogar entgegen der Kraftwirkrichtung (diese ist in negativer z-Richtung, siehe PRVAR). Es werden Solid92 (Innenkegel) mit Solid186 (Aussenkegel) gepaart und symmetrische Kontakte etabliert (sind lt. cncheck initial geschlossen). Kennt jemand dieses oder ähnliche Probleme bzw. deren Lösung? Liegt es an dem symmetrischen Kontakt und einem "Zurückkatapultieren" des Kegelinnenrings? Der Kegelaussenring bewegt sich nicht. 
Danke

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Gruß,

Guido

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