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Thema: Interpretation nicht konvergierender FEM-Ergebnisse (4542 mal gelesen)
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jupa Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ruheständler
Beiträge: 6051 Registriert: 16.09.2004 Inventor Prof. bis 2022
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erstellt am: 08. Feb. 2013 18:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo FEM/FEA-Spezies, Bin gerade dabei, meine ersten Gehversuche zum Thema FEM zu wagen. Wie sollte man FEM-Ergebnisse interpretieren, die nicht konvergieren (wollen). Einfach die Werte nehmen, bis wieweit noch eine Etwa-Konvergenz zu erkennen ist (im angehängten Beispiel bei Lösungsschritt 3), oder an den Netzeinstellungen "optimieren" (wie auch immer?), oder was könnte man noch tun? Jürgen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
nightsta1k3r Ehrenmitglied V.I.P. h.c. plaudern
Beiträge: 11223 Registriert: 25.02.2004 Hier könnte ihre Werbung stehen!
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erstellt am: 08. Feb. 2013 19:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für jupa
An der Geometrie arbeiten. Scharfe Kanten, die in der Realität nicht vorkommen, geben z.B. Divergenz in der Berechung. Das Netz wird bei korrekter Einstellung an kritischen Orten automatisch verfeinert und kann genau deshalb zu Divergenz führen. Und das Um und Auf ist immer die Interpretation des Ergebnisses. Einfach bunte Bilder als der Weisheit letzten Schluß zu nehmen, ist die Pechvogellösung. Ohne Report, oder besser, der Daten, ist aber kein weiterer als dieser allgemeine Tipp möglich .
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Michael Puschner Moderator Rentner
Beiträge: 13003 Registriert: 29.08.2003 Toshiba Encore mit MS Office Ein Programm sollte nicht nur Hand und Fuß, sondern auch Herz und Hirn haben. (Michael Anton)
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erstellt am: 08. Feb. 2013 21:10 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für jupa
Zitat: Original erstellt von jupa: ... oder was könnte man noch tun? ...
Man macht das, was man real auch macht: Eine Abrundung oder einen Freistich in die Innenecke. Und schon stellt sich Konvergenz ein. Die Einspannsituation könnte man auch besser lösen, aber das nehmen wir dann ein anderes Mal durch. Zitat: Original erstellt von nightsta1k3r: ... Ohne Report, oder besser, der Daten, ist aber kein weiterer als dieser allgemeine Tipp möglich ...
Augen auf im Forenverkehr. Die Daten hängen doch an ... ------------------ Michael Puschner Autodesk Inventor Certified Expert Mensch und Maschine Scholle GmbH Dieses Jahr mach' ich Ünflation: Jeder Beitrag, unabhängig von seinem Inhalt, bekommt von mir 10Ü, solange der Vorrat reicht. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
jupa Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ruheständler
Beiträge: 6051 Registriert: 16.09.2004 Inventor Prof. bis 2022
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erstellt am: 09. Feb. 2013 05:33 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von Michael Puschner:
Man macht das, was man real auch macht: Eine Abrundung ...
Danke erst mal für Eure Antworten. Das bedeutet im Klartext: für den Zweck der Belastungsanalyse muß man die Bauteile korrekt ausmodellieren? In der Praxis würde ich die (Innen-)ecken scharfkantig modellieren und in der Zeichnung bestenfalls eine Kantenbedingung angeben, nun muß ich aber den Aufwand betreiben Außenradien weg, Innenradien dran usw.. (Ohne jetzt aufzustöhnen, ich nehm's einfach zur Kenntnis - wenn ich das richtig verstanden habe). Was die Einspannsituation anbelangt: Es sollte zu Testzwecken ein einfacher auf Zug beanspruchter Stab werden. Mit nur zwei entgegengesetzten Zugkräften geht es ja nicht, die eine Stirnfläche "fest-"machen wollte ich auch nicht, um die Querkontraktion nicht zu beeinflussen. Wie also könnte man es unter diesen Randbedingungen anders machen? (Um der Frage vorzubeugen, wie ich diesen Fall praktisch realisieren wöllte: es sollte erstens nur eine theoretische Spannungsanalyse werden. Und für den Fall einer Druckbeanspruchung wäre es so sogar realisierbar). Jürgen Zu Toms Entlastung muß ich sagen, ich hatte meine Beispieldatei dummerweise im 2013er Format angehängt und damit die Anzahl der potentiellen Helferlein ungewollt eingeschränkt. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
nightsta1k3r Ehrenmitglied V.I.P. h.c. plaudern
Beiträge: 11223 Registriert: 25.02.2004 Hier könnte ihre Werbung stehen!
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erstellt am: 09. Feb. 2013 07:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für jupa
Zitat: Original erstellt von Michael Puschner: Augen auf im Forenverkehr. Die Daten hängen doch an ...
Ah, ohh, ich hab nur die Vorschau des Konvergenzbildes bemerkt . Mea culpa ... Zitat: was man real auch macht: Eine Abrundung oder einen Freistich in die Innenecke.
Aber auch ohne zu schauen den gleichen, klassischen Fehler entdeckt. Ist (fast) immer Dasselbe. ------------------
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Michael Puschner Moderator Rentner
Beiträge: 13003 Registriert: 29.08.2003 Toshiba Encore mit MS Office Ein Programm sollte nicht nur Hand und Fuß, sondern auch Herz und Hirn haben. (Michael Anton)
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erstellt am: 09. Feb. 2013 13:50 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für jupa
Zitat: Original erstellt von jupa: ... Das bedeutet im Klartext: für den Zweck der Belastungsanalyse muß man die Bauteile korrekt ausmodellieren? ...
Man muss die Bauteile für die FEM soweit ausmodellieren, wie es für die Analyse wichtig ist. Irrelevante Dinge kann man vereinfachen, für die Beurteilung entscheidende Dinge müssen berücksichtigt werden. Das gilt genauso auch für jede Art von Simulation. Das ist einer der vielen Gründe, warum ein Analyse- oder Simulationsmodell niemals mit dem Modell, das man in Baugruppen und Zeichnungen verwendet identisch sein kann. Das gilt ja genauso auch für ein Visualierungsmodell, bei dem man alles weg lässt, was nicht dargestellt wird. Und selbst als Baugruppenkomponente wird oft ein anderes Modell verwendet, als für die Zeichnung. Daher gibt es ja z.B. Ersatzmodelle und Detailgenauigkeitsdarstellungen. Im vorliegenden Fall ist gerade die Stufe in der Welle die kritische Stelle, also genau das, was untersucht werden muss. Wie diese Kante "entschärft" wird, entscheidet über die Belastbarkeit. Ohne die Geometrie entsprechend auszubilden und zu vernetzen(!), ist jede Aussage über die Belastbarkeit unmöglich, da bei einer unendlich scharfen Kante die Spannung immer unendlich hoch ist (Singularität). Zitat: Original erstellt von jupa: ... Mit nur zwei entgegengesetzten Zugkräften geht es ja nicht, die eine Stirnfläche "fest-"machen wollte ich auch nicht, um die Querkontraktion nicht zu beeinflussen. ...
Was die Lagerung betrifft, finde ich es schon mal sehr gut, dass hier die Problematik der Querkontraktion bei vereinfachten Einspannungen erkannt wurde. Das ist nicht selbstverständlich und viele scheitern schon hier. Man kann aber in der IV-FEM sehr wohl mit statisch nicht voll betstimmten Lagerungen arbeiten. Der Anwender muss dann aber selbst für ein Kräftegleichgewicht sorgen. Macht er das nicht, sind die Ergebnisse völlig unbrauchbar. Die Option hierzu findet man in den "Simulationseigenschaften" unter "Modi für starre Bauteile suchen und entfernen". Setzt man diese Otption, werden Beschleunigungen des Modells verhindert, indem alle Netzknoten bei Bedarf automatisch mit entsprechenden Gegenkräften versehen werden. Das ist bei unvollständiger Lagerung immer in geringem Umfang notwendig, da sich durch das zwangsweise unsymmetrische Netz auch bei theoretischem Kräftegleichgewicht immer Querkräfte ergeben, die das Modell beschleunigen würden. Es ist also möglich, nach Setzen dieses Schalters, das Modell für einen Zugversuch ohne Lagerung mit zwei entgegengesetzten gleich großen Kräften zu belasten. Alternativ kann man eine Seite auch reibungsfrei lagern und die Kraft an der anderen Seite lotrecht zur Lagerungsebene wirken lassen. ------------------ Michael Puschner Autodesk Inventor Certified Expert Mensch und Maschine Scholle GmbH Dieses Jahr mach' ich Ünflation: Jeder Beitrag, unabhängig von seinem Inhalt, bekommt von mir 10Ü, solange der Vorrat reicht. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
jupa Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ruheständler
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erstellt am: 09. Feb. 2013 17:34 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
So, bin nach mehreren Stunden intensiven Selbststudiums wieder zurück. Danke Michael für Deine ausführlichen Anmerkungen. Ein klein wenig Licht am Ende des Tunnels kann ich trotz meiner altersschwachen Augen nun schon erkennen. Auch wenn ich die Sache mit den "Modi für starre Bauteile suchen und entfernen" inzwischen selbst entdeckt hatte, Du hast mir ein gutes Stück weitergeholfen. Wird aber gewiß nicht meine letzte Frage zum Thema gewesen sein ;-) mfg Jürgen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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