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Hallo.

Bin gerade dabei einen Pressverband Welle-Nabe in DS11 zu definieren. Es handelt sich um eine Baugruppe an der sich auch Schraubverbindungen befinden. Diese habe ich in zwei Schritten definiert. Im zweiten gesperrt. Und Ich habe eine äußere Kraft.

Einstellungen:

Fest-Loslager Kombination

Kontakt:
Rau
Augmented-Lagrange-Verfahren
Versatz hinzufügen, lineares ansteigen

ca. 150.000 Knoten

Habe das Problem, dass die berechnung mittlerweile beim 20 Iterationsschritt ist und nur langsam Konvergiert.
Konvergenz ist übrigens auf Standard eingestellt. 20%

Sollte man was an dieser Konfiguration verändern?
It es vielleicht sinnvoll die Kontaksteifigkeit bei jedem Schritt zu aktualisieren?
"Habe gegenteil gehört."

Vielleicht weiß ja einer was darüber.

THX

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Hallo guerman,

also ich würde bei den Nichtlinearen Kontakten (Rau und Reibungsfrei)unbedingt die Kontaktsteifigkeit bei jedem interationsschritt aktualisieren!

Konvergenz auf 20% ???
Heisst dass, du verwendest automatische netzverfeinerung?
Im ersten Schritt würde ich vielleicht mit einem default-Netz das Modell zum laufen bringen, und anschliessend eine Konvergenz durchführen mit höhstens 5% und 3 bis 4 Zyklen!

Gruss
BWs

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Hallo BWs,

die erste Berechnung wollte ich erstmal zum Test mit automatischem Netz laufen lassen. Deshalb auch eine Konvergenz von 20%. Danach hätte ich diese auf mind 5% runtergefahren.

Bezüglich meines Problems, habe ich mittlerweile mit den Leuten von CADFEM telefoniert, da mit meiner Firma ein Wartungsvertrag besteht.

Mit DesignSpace kann meine Problematik nicht berechnet werden. Das Problem dabei ist, dass Designspace eigentlich nur für linear-statische Berechnung ausgelegt ist.
Ich kann wohl die Passung alleine Berechnen, aber sobald externe Kräfte und Verschraubungen ins Spiel kommen ist DesignSpace am Ende.
Die Konvergenzkurve fährt dann Achterbahn, und die Kraft konvergiert nicht.

Die Kontaktsteifigkeit wird laut den Unterlagen von CADFEM, die ich habe, bei Passungen und Schrauben nicht empfohlen. Die ergebnisse werden dadurch verfälscht.

Gruß

[Diese Nachricht wurde von guerman79 am 10. Feb. 2008 editiert.]

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Hallo,

welche(s) Element(e) hast du fixiert? Wenn du kein Element fixiert hast, dann saust dir deine Berechnungsbaugruppe beim Aufbringen von Kräften im Raum davon. Folge: Das Modell konvergiert nicht.

PS.: Ich kenne DesignSpace nicht. Was ist der Unterschied zu Workbench? Mich irritiert die Aussage, dass DesignSpace am Ende ist, sobald äußere Kräfte aufgebracht werden. Das kann ich mir nicht vorstellen, dass das wirklich so ist. Ich kann jedoch sagen, dass die von dir angesprochene Berechnung mit Workbench definitiv zu machen ist. So was ähnliches hatte ich nämlich auch schon (Presspassung + Schraubenverbindungen in einem Modell). Kam sogar was plausibles dabei raus 

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Gruß 

Markus

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Hallo,

Man muss bei der "Konvergenz" unterscheiden, welche gemeint ist.
1. bzgl. der Gleichgewichtsiterationen bei nichtlinearem Kontakt
2. bzgl. des Netzes.

Die 20% beziehen sich wohl auf das Netz. Adaptive Netzverfeinerung heisst, dass das Modell so lange durchgerechnet wird, bis das Netz eine Änderung von weniger als 20% bringt. Wenn jede dieser Analysen eine nichtlineare ist mit 2 Lastschritten sind das sehr schnell sehr viele Durchläufe. Dazu kommt natürlich, dass die Netzfeinheit von Schritt zu Schritt steigt. D. h. das Ausgangsmodell hat 150.000 Knoten, die Folgemodelle werden mehr haben.

Beispiel:
Schraubenvorspannung bedeutet min. 2 Lastschritte.
Nehmen wir mal an, der erste braucht 5 Gleichgewichtsiterationen bzgl. des abhebenden Kontaktes, der zweite vielleicht 15. Das sind pro Netzdurchlauf 20 Iterationen. Wenn die adaptive Berechnung 1 Ausgangsnetz rechnet und 3 Verfeinerungen sind das 4 Analyseschritte mit je 20 Iterationen. D. h. ca. 80facher Aufwand gegenüber einer einfach, linearen Analyse. Dazu kommt, dass die adaptive Vernetzung, wenn man nicht wirklilch aufpasst (gerade bei der Presspassung!!) sehr leicht Singularitäten beinhalten kann (z. B. Kante im Bereich der Presspassung). Dann reichen oben geschätzte 3 Verfeinerungszyklen für die Vernetzung nicht.... Auf welches Ergebnis ist denn die Konvergenz definiert? Verformung? Spannung? Spannung in einem Bereich oder über ein komplettes Teil oder gar komplette Baugruppe?

Kurz: Keine nichtlinearen Kontakte mit adaptiver Vernetzung ("Konvergenz" an einer Spannung) kombinieren. Wenn Konvergenz, dann
auf Teilgebiete die nicht singulär sind.

Bzgl. DS, Presspassung und äussere Kräfte: Kann unter bestimmten Bedingungen schon funktionieren, setzt aber voraus, dass man sich mit der Thematik nichtlinearer Kontakt beschäftigt. Aufgrund der Fragestellung sieht es für mich so aus, als wären manche Grundlagen nicht klar (adaptive Vernetzung, nichtlinearer Kontakt...), und dann ist die Gefahr gross, dass man bloss Rechenzeit produziert und eben keine Ergebnisse bekommt.

Zum Konvergenzverhalten: Kontaktsteifigkeit aktualisieren ist generell ok bis auf 2 Ausnahmen: Schrauben + Presspassung. Schlechte Konvergenz kann verschiedene Ursachen haben. Meist ist es das was Markus_30 anspricht: Freie Bewegung eines Bauteils. Alle 6 (!)Freiheitsgrade jeder Komponente betrachten. Nichtlineare Kontakte mit Spalt halten übrigens ein Bauteil, das Kräften unterworfen ist, erst mal nicht davon ab, ins Weltall wegzufliegen(F=K*u mit K=0). Wenn es dann schon mal um den Mars herum kreist, zieht es der Kontakt auch nicht mehr zurück.
Andere Faktoren: zu hohe Last, zu grobes Netz (aber von der Bedeutung her um eine Grössenordnung unwichtiger als die freie Bewegung).

Gruss
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt@cadfem.de
www.cadfem.de

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MX-M350N_20080211_121554.pdf

Hallo.

Ich habe mich nochmal mit dem Modell beschäftigt damit alle unklarheiten bei seite geschaffen werden können.

Folgendermassen sieht es aus:

1. Einstellung

- Netz: Grob, Relevanz 0
  Habe keine automatische Netzverfeinerung an
- Die Genannte Konvergenz von 20% bezog sich auf die Spannung.
  Wie kann ich diese auf ein Bauteil oder Fläche definieren?
- Dia lagerung sieht folgendermassen aus:
  - Rohr mit Fest und Loslager:
        - Festlager nur Tangential zugelassen
        - Loslager Tangential und Axial
    Pressverband
  - An das Rohr ist ein Hebel geschweißt (als ein Bauteil mit Rohr modeliert) und zwar quer zur Längstachse
  - Auf der anderen Seite ein Brechsegment 
  - Das Brechsegment ist mit dem Rohr samt Hebel Rau verbunden und es befinden sich Verschraunbungen zwischen den Elementen
  - Am Brechsegment befindet sich eine unterdrückte Verschiebung (Normal auf, quer zur Drehachse
  - Wirkprinzip:
      Eine Auf das Hebelende, tangential zur Drehachse, wirkende Kraft wird an das Brechsegment weitergeleitet

Für mich sind die Spannungen im Rohr und dem Hebel wichtig.

Habe eine Zeichnung angehängt.

Im nächsten Schritt wollte ich das Netz an wichtigen Stellen verfeinern und allg. auf Fein stellen.
Dann hätte ich die Konvergenz für die Spannung auf 5% gestellt.

Freue mich über konstruktive Hilfe.

Gruß

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Noch eine Sache.

Bekomme noch die Warnung mit Starrkörperberwegungen undndas schwache Federn verwendet werden, aber das ganze ist doch über die Drehlagerung  und der unterdrückten Verschiebung fest.

Gruß

[Diese Nachricht wurde von guerman79 am 11. Feb. 2008 editiert.]

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Hallo

"Habe keine automatische Netzverfeinerung an
- Die Genannte Konvergenz von 20% bezog sich auf die Spannung."
Eine Konvergenz auf eine Spannung bedeutet, dass das Netz automatisch verfeinert wird.
Ich rate davon ab, siehe letztes Posting. Besser: Manuelle Elementgrösse (nicht Verfeinerung) im spannungsrelevanten Bereich.
Wenn überhaupt Konvergenzprüfung bzgl. des Netzes, dann nur auf Teilgebiete (ZUERST Fläche selektieren, dann Spannung erzeugen, dann Konvergenz). Problem: Singularitäten übersieht man leicht. In einer linearen Analyse kein Problem, in einer nichtlinearen braucht man dann eine schnelle Maschine oder eine hohe Frustrationstoleranz. Nochmal: nichtlin. Kontakt + adaptive Vernetzung (="Konvergenz"-Objekt im Strukturbaum) würde ich nicht kombineren!

"Bekomme noch die Warnung mit Starrkörperberwegungen undndas schwache Federn verwendet werden, aber das ganze ist doch über die Drehlagerung  und der unterdrückten Verschiebung fest."
Eine unterdrückte Lagerung ist unwirksam. Gedanklich einfach streichen.
Weiche Federn haben keinen Einfluss, solange alle Bauteile korrekt gelagert sind, dann kann man diese Warnung ignorieren. Wenn aber eine Lagerung nicht eindeutig ist (wie z. B. bei abhebendem Kontakt, der ja abheben kann) sorgen dafür, dass evtl. nicht vollständig gelagerte Komponenten keine Steifkeit von Null haben und unendlich weit wegfliegen, sondern ggf. nur bis zum Mars. Die Warnung ist alleine noch kein Problem. Bei so einer Warnung aber unbedingt einen Plausibilitätscheck (wie eigentlich bei jedem Modell) bzgl. Verformung und Reaktionskräften durchführen.

Gruss
C. Gebhardt

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt@cadfem.de
www.cadfem.de

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Vielen Dank für die hilfreiche Antwort.

Habe noch eine Kleinigkeit.

Bei der Schraubenverbindung ist es ja empfohlen den MPC-Algorithmus zu verwenden. Ist es wichtig, wenn mehrere Schrauben auf eine Fläche wirken , die Fläche für die einzelnen Kontake in Kontaktzonen zu trennen?
Wie kann ich sonst den Einfluss anderer Randbedingungen in der Simulation raushalten?
Es handelt sich zwar wieder um eine Warnung, bin da aber etwas vorsichtiger geworden.

Siehe Presspassung.

Gruß

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