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Hallo CAD - Gemeinde !

Ich hatte vor einiger Zeit schon mal einen Beitrag zu diesem Thema
geschrieben und möchte mich hier nochmal etwas genauer ausdrücken.

Ziel: a) Auf ein volles Werkstück Temp. aufbringen und resultierende
        Spannungen aufgrund plastischer Verformung ermitteln.
        (ev. ISWRITE,ON anwenden um ist.Datei zu speichern)
      b) Werkstück wurde an einigen Stellen abgetragen und eine 2.
        Erwärmung folgt. Nun möchte ich die alten Spannungen wieder
        einlesen auch wenn nicht mehr alle Nodes des Netzes da sind.
        (ev. ISFILE,READ aber nur beim 1.Substep und elastisch???)
      c) Jetzt soll wieder die plastische Verformung nach erneuter
        Erwärmung zusammen mit den alten Spannungen berechnet werden.
        (alte Spannungen sollen aber auch plastisch sein)
      d) in weiteren Schritten sollen immer alle vorher berechneten
        Spannungen auf das neue um den Abtrag geschrumpfte Werkstück
        aufgebracht werden und wieder die neuen Spannungen bestimmt
        werden.

Hauptproblem: Ich kann durch den Abtrag nicht mit einer Vernetzung arbeiten und muß nach jedem Abtrag eine neue Geometrie entwerfen.
Liegt an der sequentiellen Kopplung (therm-->struktur) durch die ich
erst die Temperaturfelder und dann die Spannungen berechnen muss. Berechne ich erst alle Temperaturfelder hätte das Werkstück durch den Abtrag seine th. Eigenschaften schon geändert. Berechne ich iterativ für jeden Abtrag mit neuer Geometrie die Temperaturfelder (RTH-Datei), dann stimmen in der Strukturrechnung die Geometrien nicht mehr, da ich nur eine Endgeometrie (abgetragenes Werkstück) habe. 
Gibt es eventuell doch noch Elemente die Multiphysics th. und mech. rechnen können sowie plastische Verformung und EKILL realisieren?
Oder kann man sich solche Elemente irgendwie selbst programmieren?
Wäre über einen Tip echt dankbar.

MFG Stephan22 (Praktikant beim IPK Berlin)

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SR

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dazu faellt mir ohne tieferes einsteigen/beschaeftigen mit dem Projekt nur folgender Vorschlag ein: MPCHG statt EKILL. MPCHG erinnert im Gegensatz zu EALIVE die Beanspruchungen aus dem vorausgegangenen Schritt. Aber hierzu bitte Manual studieren, d.h. Einschraenkungen/Besonderheiten/Beachtenswertes

siehe (ANSYS 81)Advanced Analysis Techniques Guide Chapter 11 Element Birth and Death

an einem separaten (Vergleichs)model (Kopie Originalmodel) austesten
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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
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Hallo Stephan,

ich hoffe ich  habe alles richtig verstanden..

a)Werkstück ist anfänglich Eigenspannungsfrei. Das Werkstück soll erwärmt werden und plastische Dehnungen erfahren. Von Interesse hier ist für dich der verbleibende Eigenspannungszustand nach der Abkühlung und Entlastung?

b)Das Werkstück wird abgetragen, auf den verbleibenden Teil soll der vorherige Esz übertragen werden.
Hier liegt meiner Meinung nach das Hauptproblem: Denn, wird das Werkstück abgetragen, dann liegt im verbleibenden Teil sicher nicht mehr der gleiche Eigenspannungszustand (abzüglich der abgetragenen Ränder) vor sondern ein undefinierter, völlig neuer Zustand.

Wie hoch wird denn erwärmt (über Solidus?)?

Gruss,
Meijer

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Hallo !

1.Antwort:
Vielen Dank für Deinen Hinweis Frank. Ich werde mir die Ansys
Hilfe mal genauer anschauen.

2.Antwort:
Hallo Herr Meijer!
Das Werkstück wird bei jeder Entladung partiell bis ca. 5000 °C erhitzt und dann schlagartig abgeschreckt auf Raumtemperatur. Das Problem ist wie gesagt die sequentielle Kopplung (th-->mech.) Ich muss erst dass Komplette Temperaturfeld von meheren Entladungen berechnen und dann die daraus resultierenden Spannungen. Das ist nur möglich weil die Entladungen entlang einer Linie stattfinden und sich kaum überlappen. Wenn ich mit zwei Physics Envirements(th und mech) rechne und versuche abwechselnd erst das Temperaturfeld einer Entladung dann die resultierenden Spannungen und dann das TempFeld der nächsten Entladung zu berechnen wird das Resultsfile (.rth und .rst) nicht fortgestzt sondern wieder gelöscht. Mein Versuch war deshalb iterativ die Geometrie immer etwas zu verkleinern (als wäre Abtrag vorhanden) und dafür jweils das TempFeld zu berechnen. Zum Schluss wollte ich die Temp. Felder(rth Datei) in der richtigen Reihenfolge auf das endbearbeitete Werkstück bringen. Natürlich mache ich dabei einen kleinen Fehler, da nicht mehr alle Knoten des Anfangswerkstücks vorhanden sind und die Einspannung sich ändert. Trotzdem denke ich ist der Fehler klein, da mich letzlich vor allem die Temp.Felder in der Endgeometrie interessieren.

MfG Stephan Rothstock (Praktikant beim IPK Berlin) 

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SR

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Hallo !

Gibt es vielleicht noch eine Möglichkeit mit Physics Envirement abwechselnd erst das Temperaturfeld und dann die Spannungen auszurechen und dabei jedesmal die Resultsfiles (rth und rst) der Vorgängerentladung fortzusetzen?

1) 1.Entladung thermisch (rth)
2) 1.Entladung mechanisch (rst)
3) 2.Entladung thermisch (rth fortsetzen)
4) 2.Entladung mechanisch (rst fortsetzen)
..
..
n-1) n.Entladung thermsich (rth fortsetzen)
n)  n.Entladung mechanisch (rst fortsetzen)

Grüße Stephan Rothstock

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SR

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man kann natuerlich uber Restart mittels ANTYPE,, REST
eine schrittweise Loesung ueber Last oder Zeit vornehmen, auch wenn eine sequentiell gekoppelte Problemstellung gegeben ist. Dabei werden
in Zeit oder Last fortschreitende Berechnungsergebnisse in Form von Loadsteps/Substeps bestehendem Resultfile fortlaufend (zu einem durchgaengigen gemeinsamen Lastfall gehoerig) zugefuegt.

Das heisst mit REST erzeugt jedes SOLVE nicht einen in sich abgeschlossenen Lastfall, sondern bewirkt die Kontinuation eines begonnenen Lastfalles, aufsetzend auf vorausgegangen Schritt. Wenn man zwischen den Schritten /SOLU nicht verlaesst (auch nicht 1x) reicht auch SOLVE ohne ANTYPE,,REST.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
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Danke für den Beitrag!

Ich habe die Einstellungen mal ausprobiert mit antype,,rest sogar
mit /assign,emat,Name,emat und /assign,esav,Name,esav und auch
ohne einen Restart indem ich im Solutionprozessor bleibe. Irgendwie
wird beim Wechsel von einer Physics Envirement zur anderen der jeweils letzte Resultsfile wieder gelöscht. (th <--> mech)Es funktioniert nur wenn ich die indirekte Methode anwende und erst alle Temperaturfelder ausrechne und dann die Strukturrechnung für die einzelnen Lastschritte mache.

MfG Stephan Rothstock

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SR

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sehn Sie sich doch mal 2.10.2.9. Command Input Listing
unter Coupled-Field Analysis Guide (Inhaltsangaben ANSYS81) an:

dort ist eine sequentielle Kopplung zweier Physikbereiche, der Inputablauf, dargestellt. Es handelt sich dabei zwar um eine elektromagnetisch-thermische Kopplung, aber 'das macht garnichts' bezueglich der prinzipiellen Inputstruktur.

Hier wird nach Erstellen der beiden Physics-Environments (PE's elektromagnetisch & thermisch) das (harmonische) elektromagnetische Problem ge'solve't, dann das (transiente) thermische - und von Vorne, in einer Schleife.

Dabei wird fuer die thermische Analyse ANTYPE,,REST benutzt, wie angesprochen. Dies kann natuerlich dahingehend adaptiert werden, das auch (im Beispiel) elektromagnetische Analyse transient, das heisst beide Physikbereiche mit REST operieren. Entsprechend kann diese Logik uebernommen werden fuer das vorliegende Problem (abgesehen davon ob mit Hilfe REST fertigungstechn. Vorgang abbildbar ist, wie gewuenscht).

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Gruesse,
Frank Exius
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StegPHENVI.txt

Hallo Frank !

Vielen Dank für den Hinweis. Ich hatte genau die gleiche Datei in der Hilfe auch schon gesehen und probiert auf mein Problem zu übertragen.
Dabei tritt aber immer noch folgende Fehlermedlung auf, wenn ich die 2.Strukturrechnung mit Restart fortsetzen möchte:

RDB File does exist but RNN File does not. Restart Command is ignored!

In der Hilfe steht noch etwas von einem "rescontrol,,all,1,.." Befehl, der für jeden Lastschritt einen RNN File schreiben soll.
Aber irgendwie tut er das bei mir nicht??? Ich habe meinen Inputtextfile mal als Datei mitgeschickt. Die Fehlermeldung kommt nach der 2.thermischen Rechnung zu Beginn des Restarts der zweiten Strukturrechnung. Wäre für nen Tip echt dankbar.

MfG Stephan Rothstock 

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SR

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Hallo !

Also ich habe jetzt noch einmal mehrere Varianten von rescontrol
ausprobiert für jeden Substep oder nur für den letzten Substep jedes Lastschritts. Irgendwie schreibt Ansys bei mir keine "rnnn - Files "
ins Arbeitsverzeichnis. Somit kann ich auch keinen Multiframe Restart machen??? Ich weiß nicht was ich falsch mache.

MfG Stephan Rothstock

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SR

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Hallo Stephan,

tut mir leid wenn ich nicht reagiert habe, habe das eine oder andere zu tun.. (kommerziell geht vor gratis).. aber jetzt doch noch der eine oder andere Hinweis, soweit ich den Input im Ueberflug betrachten konnte:

um zwischen thermischer und mechanischer Rechnung korrespondierende Resultsets zu haben ( Set's welche man mit LDREAD einliest) wuerde ich LDREAD,temp,,,TIME benutzen - um in mech. Analyse korrekt passend auf spezifische Zeitpunkte/Set's der thermischen Analyse zuzugreifen.

Dabei in thermischem wie mechanischem Analyseverlauf gleiche chronologische TIME Punkte setzen, verwenden (in der Schleifenlogik). In beiden Analysetypen AUTOTS auf 'Program choosen' setzen, NUBST auf bspw min/aktuell/max= 11/22/111, NEQUIT wie auch RESCONTROL auf default-Wert ruecksetzen. NLGEOM,off - statt dessen NROPT,FULL falls EKILL/ALIVE benutzt.

Die Loesungsschleife ist ja durchaus verwickelt (Bedarf, Logig nicht genauer analysiert). Hier ist weiter aufgefallen das *DO,m,1,z (im mechanischen Schleifenteil) eine Variable m benutzt welche vorab schon als Parameter fuer die Iterationsschrittzahl selbst definiert wurde, kann ggf Konflikt Wert m erzeugen da m in/durch Schleife variiert wird.

Zum Kontext Zeit/Aufwand:

- sind Sie ein Doktorand, ist obiges das Thema, oder andere Konstellation
- wenn andere Konstellation, welche?
- Wieviel Zeit verfuegbar? Daher ggf Vorschlag:
  thermische Analyse fuer sich zeitlich ganz durchrechnen - unter schreiben Resultsets fuer geeignete TIME's.
  darauf basierend mechanische Analyse fuer sich ganz durchrechnen, aufsetzend (mit LDREAD) auf diesen Set's.
  Beruecksichtigung temperaturabh. Stoffwerte Material(T) 'segregated' behandeln - fuer thermische wie mechanische Rechnung isoliert beruecksichtigen.
  Projekt aufschreiben, Naeherungen im Bericht beschreiben, erklaeren, dahingehende weiterfuehrende Analysemoeglichkeiten als Vorschlag einfuegen, empfehlen.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
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