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Hi,
ich taste mich gerade an nichtlineare Kontaktanalysen mit dem ADINA-Solver in NX Nastran heran. Leider ist das Konvergenzverhalten mit den Defaults recht bescheiden, besonders wenn mit Kräften gerechnet wird. Bei Verschiebungen klappt es besser, auch wenn ein Anfangsspalt zwischen den Kontaktpartner besteht. Bei Kräften jedoch habe ich den Eindruck, dass mit Anfangsspalt überhaupt nicht gerechnet werden kann - man muss die Körper immer aufeinander legen oder eindringen lassen, damit plausible Ergebnisse erreicht werden.

Hat jemand Erfahrung mit ADINA und hat einige grundlegende Tipps zur Konvergenzverbesserung für mich parat? Vielen Dank!

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Mit Adina kenne ich mich überhaupt nicht aus.
Aber in ABAQUS hat man das gleiche Problem. Daher geht man bei Kontaktrechnungen meistens so vor:
- in einem ersten Schritt: Verschiebung so vorgeben, dass es zu leichtem Kontakt kommt
- im 2. Schritt: Kraft aufbringen. Durch den anfänglichen Kontakt konvergiert die Rechnung jetzt besser.

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Ja. Damals katastrophale! Waren hochnichtlineare Systeme!

1) Problem: Elementanzahl gegen Rechengenauigkeit der Maschine. Effekt bei groszen Systemen, Freiheitsgrade > 10000: Auf VAX in Quad Prec konvergiert es, auf IEEE-Floating Point konvergiert es NICHT.......

2) Folgerung: Es mag sinnvoll sein, Elemente hoeherer Ordnung, aber dafuer viel weniger Elemente zu nehmen, um WENIGER Freiheitsgrade zu bekommen....

3) Damals konnten nicht automatisch Bandmatrizen erzeugt werden, wie sieht das heute aus?

4) Dein System mag sehr steif sein/werden im Kontakt, d.h. das Verhaeltnis des Betrages des groeszten zum kleinsten Eigenwert Deiner Gesamtsteifigkeitsmatrix mag sehr grosz sein. Hast Du Dir die Eigenwerte schon einmal ausgeben lassen? (Ging frueher)....

Falls dem so ist, hast Du typischerweise verloren. Da hilft dann nur Rechengenauigkeit, nochmehr Rechengenauigkeit, oder gleich eine GMP-Unterstuetzung. (Gibt es mittlerweile ADINA fuer Multiprecicion-Libs?)

(Diesen Effekt habe ich auch beobachtet, dieser Effekt wurde von akademischen Lehrern abgestritten, man hielt mich fuer komplett BLOEDE.  Prof. Rentrop hatte mich brutal darauf aufmerksam gemacht, dass dies ein ALLGMEINES Problem Steifer Systeme ist, und es ist ein bestens dokumentiertes Problem, z.B. durch Kulisch und Alefeld....)

5) Bei mir war das Problem, dass die Ergebnisse von der Methode abhingen, wie ich Lasten aufbrachte..... Dieser Muell war die Widerlegung des Impulserhaltungsssatzes auf Magnetband.....(Problem verallgemeinert)....

mfg HA

BTW: Bei ADINA ist normalerweise eine Bibiothek mit Testfaellen dabei, mit der man die Installation ueberpruefen soll. Hast DU die Testfaelle, hast Du Eure Installation ueberpreuft,  und werden wirklich _alle_ Testfaelle zu Ende gerechnet?

Falls nicht, ab in die Rundablage. Zuverlaessige Ergebnisse sind dann nicht zu erwarten.

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Hallo

ich arbeite seit vielen Jahren mit ADINA und bin auch im Bereich Kontakt sehr zufrieden.
- Bei Kräften sollte man eine Feder oder Stabelement vorsehen, die/das im Laufe der Analyse verschwinden (death/birth)-option sterben kann. 
- Wichtig ist bei Kontakt ATS einschalten, bzw kleine Zeitschritte im Moment des Kontaktes.
- Es gibt zwei wichtige Stellschrauben im "Constrain"-Algorithmus, der eine Parameter ist Normal Constraint Funktion in NX-Nastran glaub'ich EPSN, der entscheidet, wann zwei Knoten is Kontakt sind, der andere ist die contact compliance, der erlaubt eine weichere Kontaktfläche zu modellieren. Wenn mehr Knoten in Kontakt sind (also der Kontakt weicher ist und damit Knotendurchdringung erlaubt ist) ist die Konvergenz meist besser, muss man natürlich vorsichtig sein...

Wichtig ist auch, scharfkantige Gleitflächen "smooth" zu vernetzen, also manchmal hilft es ein paar Elemente mehr zu investieren.
Hoffe das hilft
Gruss

Ulrich

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Dr.-Ing. Ulrich Heck
ulrich_heck@dhcae.de
http://www.dhcae.de

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Hallo und allen vielen Dank für die Hinweise!

Der Tipp mit der Anfangsverschiebung ist für ADINA wohl nicht zu gebrauchen, da die Zeitsteuerung einen sauberen Wechsel von Verschiebung auf Kraft verhindert (ADINA setzt automatisch Lager an den Verschiebungsknoten). Was die Ausführungen von adamsh angeht, so kann ich den Bezug zu meinem Problem nur mit Mühe herstellen...

Ulrich, Deine Hinweise erscheinen mir zunächst am sinnvollsten. Jetzt muss ich noch rausbekommen, wie ich die Parameter über Femap anspreche. Es scheint ohnehin, als sei das Interface zu ADINA in einigen Belangen noch etwas holprig...

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Lass Dir einmal die Eigenwerte Deiner Gesamtsteifigkeitsmatrix/zen ausgeben, einaml vor, einmal nach Kontakt, einfach um trennen zu koennen, ob es ein Problem der Modellierung ist, oder ob Du so steife Matrizen (MAzs ist der Quotient des Betrags des groeszten zum kleinsten Eigenwert....) hast, dass damit die Gleichungsloeser ueberfordert sind....

Der obige Effekt tritt z.B. bei elastoplastischen Problemen, bei Kontaktproblemen (Stelle Dir einmal eine weiche, auf Knickung (!) beanspruchte Beigefeder vor, die sich im Kontakt an einem I-Treager abstuetzt...)...

mfg HA

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