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Hallo zusammen,
ich habe eine vielleicht "dumme" Frage, weil Anfänger auf dem Gebiet. Es geht um sehr dünne Platten, die auf Zug belastet werden und wegen Imperfektionen (Belastung ungleichmäßig, Platte nicht exakt rechtwinklig, Dickenunterschiede usw.) lokal Druckspannungen bekommen und daher Wellen werfen (beulen). Das wollte ich mal versuchsweise mit ANSYS modellieren. Bin aber irgendwie am Eigenwertproblem grundsätzlich hängen geblieben.
Habe zuerst eine stat. Löung erzeugt, dann bei Analysis type Eigenvalue Buckling eingegeben, dann Block Lanczos. Beim weiteren Lösungsdurchlauf bekomme ich aber eine der statischen Lösung identische. Man muss aber diverse Parameter eingeben, die sich mir nicht ganz erschließen. Was mache ich falsch? Bin für jeden Hinweis dankbar!
Vielen Dank für Eure Mühe!!!
Gruß, Helmut

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beim ersten Rechenschritt (statische Analyse) PSTRESS,ON nicht vergessen - dann darauf aufsetzend Eigenbuckling Analyse.

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Gruss,
Frank Exius
IFE Deutschland
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wenn die duenne Platte allein auf Zug belastet ist tritt kein Beulen ein - war das ein Tippfehler? Sollte wohl Drucklast heissen, oder...

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Gruss,
Frank Exius
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Hallo,
vielen Dank für die prompten Antworten, scheint ja ein tolles Forum zu sein. Zug war kein Tippfehler, wenn die Zugkraft nicht gleichmäßig verteilt ist kann es tatsächlich zu negativen Spannungen kommen, zB bei dünnem Filmmaterial. Das wirft dann an einer Seite Wellen (Beule). Aber zu dem Problem, ich habe das jetzt probiert mit einer Drucklast, dann müßte es eindeutiger funktionieren, so dass man quasi einen Eulerknickfall hat. Aber irgendwie bekomme ich es nicht hin. Sind für Eigenvalue nur bestimmte Elementtypen zugelassen? Was muss man eingeben bei den ganzen Parametern, oder sind die Defaultwerte ok? Bin einfach noch nicht tief genug eingestiegen, habe bisher eher selten mal was in static analysis gerechnet.
Vielen Dank, Gruß, Helmut

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danke fuer Details - so versteht sich der Zugfall ggf. Sollte kein Problem aufwerfen.
Generelle Prozedur fuer das Aufsetzen der Analyse ist in Online-Hilfe

Structural Analysis Guide
3.8. A Sample Modal Analysis (GUI Method)
3.9. A Sample Modal Analysis (Command or Batch Method)

dargestellt.

Defaultwerte sollten ok sein. Elementtyp ist nur insofern eingeschraenkt das es sich um Element
mit mechanischen Freiheitsgraden handeln muss - ausser dem dimensionsfreien Masseelement,
CONTACx, COMBINx evtl andere spezielle Elemente.

Wenn man unter Preferences (GUI Grafical User Interface) lediglich 'Structural'
als Analyseoption 'ankreuzt' werden nur die strukturmechanisch einsetzbaren Elementtypen (inkl. der SM einsetzbaren spez. El's)
im Preprocessor (/PREP7) unter Element Type > Add/Edit/Delete zur Auswahl angezeigt.

Des weiteren kann man dann grundsaetzliche Eigenschaften und Details
zu bestimmtem Element in Online-Hilfe hier ANSYS Element Reference einsehen.

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Gruss,
Frank Exius
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Falls Element Typ SHELLx benutzt:
Filmdicke unter Realconstants kontrollieren:
/PREP7 > Real Constants > Add/Edit/Delete

d.h. verifizieren ob 'Platten' Laenge/Breite-Abmessungen
korrekte konsistente* Laengeneinheit.

Konsistenz Einheiten*
Check Materialkenngroessen hier bspw E-Modul gegen
Einheiten verwandt bei Geometrie Model:
bspw E= [N/mm^2] konsistent mit Laenge= [mm] 

Wenn Modes ok aber=0.000 ermittlet werden:
Elemente Mesh verfeinern - das sollte Modes erbringen.
Wenn nicht - liegt ggf kein fuer den Beulfall geeigneter
Last/Spannungszustand vor.

Negatives Vorzeichen vor dem Mode/Lastfaktor bedeutet:
Mode stellt sich DANN ein wenn die aufgebrachte Last
umgekehrt wird - bei Lastamplitude multipliziert mit Lastfaktor.

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Gruss,
Frank Exius
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Hallo,
vielen Dank für die Hinweise und Tips. Bin gerade etwas unter Wasser und werde es nächste Woche ausprobieren.
Gruß, Helmut

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Hallo,
habe das mittlerweile probiert und viele Modes bekommen. habe auch mit Kräften als auch mit Temperaturdehnung "gespielt" und beides bringt Ergebnisse. Allerdings kann ich da nicht erkennen, wie ich die kritische Last ermitteln kann, ab der ein Beulen eintritt. Wenn man Large Displacement Static rechnet, kann man die kritische Last "einkreisen", aber dann auch nur mit Annahme einer kleinen Störung (das ist aber kein Problem). Sehe ich das richtig, dass mit Eigenvalue-Buckling selbst noch keine krit. Lasten errechnet werden können?
Vielen Dank für die Hilfe"
Helmut

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wie schon angesprochen ist der Loadfactor

also die Zahl(en) welche in /POST1 mit SET,LIST
oder unter Main Menu>General Postproc>List Results>Results Summary

angezeigt wird folgendermassen zu interpretieren:

wenn bspw bei 1.Beulmode 0.534 angegeben ist,
dann ist Loadfactor= 0.534
das heisst - aufgegebene Last mit 0.534 multipliziert
ergibt die aktuelle Beullast zu diesem Beulmode.

Bei Einsatz nichtlineare Rechnung wird kein Eigenwertproblem geloest
sondern geometrisch nichtlinear iteriert, d.h. grosse Verformungen unter Last ermittelt.
D.h. es wird kein Euler'sches Beulproblem gerechnet sondern ein allg. mechanischer Lastfall.

Dabei kann ein Beulzustand auftreten. Wenn ja zeigt sich das ggf beim Darstellen Verformungszustand ueber Last
in /POST26 (PLVAR Kommando) dadurch, das in Naehe Beul- o.a.  Instabilitaet die Verformung stark zunimmt bei minimalem Zuwachs an Last.

Wobei ein echter Beulmode zum Abbruch der Rechnung fuehrt
[evtl. mit Arc-Lenght Methode o.a. Hilfsmittlen wie Federn ueberbrueckbar.. nicht garantiert]
da eine verformte Position eintritt bei der keine Steifigkeit vorliegt.

Bei Pseudo/Quasi-Beulmode liegt dagegen noch gewisse Steifigkeit bei kritische Last vor - mehr oder weniger ausgepraegt,
sei's durch Imperfektion, verformungsbedingt veraenderte Last oder veraendertes Tragverhalten, Gesamtgeometrie, einspannungsbedingt, mittragende Bauteile o.ae..

Das heisst, es findet zwar zu einem bestimmten Punkt entlang der Lastaufbringung eine ausgepraegte Verformung statt, aber ob das Beulen ist, muss man anhand der /POST26 Kurve deuten - wenn dabei Info aus Eigenwert basierter Rechnung vorliegt (Lasten/Beulformen) hilft das beider Orientierung.

WENN jemand nuetzliche Erfahrungen zum nichtlinearen Stabilitaetsproblem,
Konvergenz bei Arc-Length Einsatz, zur Modendetektion einflechten kann,
herzlich Willkommen - ein weites Feld..

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Gruss,
Frank Exius
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vielen Dank für diese ausführlichen Tipps. Habe auch einfache Beispiele, für die es analytische Lösungen gibt gerechnet, die Übereinstimmung ist sehr gut mit der Methode Eigenvalue. Mit der Temperatur hat es aber noch gehakt, vieleicht finde ich das noch heraus. Da kamen bei einer Einheitserhöhung um 1° Frequencies von 1E+15 raus (!). Mal abgesehen davon, dass das physikalisch nicht geht, wären das auch linearelastisch gigantische Dehnungen. Irgendwie haben dabei die Loadfaktoren wohl eine andere Bedeutung.
Herzlichen Dank noch mal!!!
Gruß, Helmut

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temperaturdehnungsbedingte Beullasten sind in der Tat sensitiv hinsichtlich Einspannung & Temperaturdifferenz, erzeugend Spannungsszustand.

delta_u= u0*alpha*deltaT 
deltaT= Tref-T

delt_u= Verschiebung
u0= Ausgangslaenge

Tref= spannungsfreie Temperatur
sicherstellen das TREF gesetzt.

1. Auslegungsrechnung - statisch rechnen bis Spannungen sinnvolle Groessenordnung (Sicherheiten eingerechnet)
dann Eigenbeulen analysieren und ggf durch Designmodifikation eliminieren.

2. Nachrechnung (schon existierendens Design) - sicherstellen das Model
(Geometrie, Einspannung, Materialwerte, Temperatur etc) den Realitaeten, der Messung entspricht.
Falls statische Spannungen >> zulasessig - Design ungeeignet > Designmodifikation.
Falls ok, solange Eigen-Lastfaktoren >> 1 - Design beult > ggf durch Designmodifikation eliminieren.

Neben vormaligem 'allgemeinen Traktat zur Instabilitaetsbewertung', zu Eigenwert-basierte vs. nl-geometrisch-statische Analyse
(s.a. Online-Help Structural Analysis Guide > Chapter 7. Buckling Analysis > 7.2. Types of Buckling Analyses):

Eigenwert basierte Ergebnisse koennen (muessen nicht) inkonservative Ergebnisse erbringen, d.h. ermittelte Last liegt ueber der aktuell zum Beulen fuehrenden (je nach Design & Last) - Im Gegenzug kann  die NLGEOM,on basierte Analyse zeitaufwendig sein (muss nicht) und fehlleitende Ergebnisse zeitigen, bsp Mode nicht erkannt, Beulverlauf durch ungeeignete Perturbationen (Imperfektionsaufbringung) nicht geeignet charakterisiert u.ae. Fussangeln - Man sollte also Eigenwert basierte Analyse danebenhalten.

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Gruss,
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Vielen Dank für diese Tipps. Ich glaube, man muss tiefer einsteigen, um einigermaßen verläßliche Ergebnisse zu bekommen. Ich werd's mal probieren.
Gruß und danke!
Helmut

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