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Geo_Test000.png

Hallo Forumsmitglieder!

Um die Rechenzeit so gering wie möglich zu halten sollte man vorhandene Symmetrien ausnutzen. Bei meiner Problemstellung bin ich mir nicht besonders sicher, ob Ansys diese Symmetrie wirklich richtig darstellen kann.

Wie im Bild erkenntlich wird, handelt es sich um einen außen gelagerten Bolzen, der durch ein mittig angebrachtes Auge belastet wird. Rein von der geometrischen Symmetrie könnte man das Modell sowohl mittig durch das Auge teilen (xy-Ebene) als auch mittig längs durch alle Bauteile (y-z-Ebene).

Da die gesamte Konstruktion durch einige Kontaktbedingungen gehalten wird, kann ich mir nicht vorstellen, dass Ansys bei einem halben bzw. sogar bei einem 1/4 des Modells das Problem richtig erfasst.

Ich werde die Modellierung demächst mal dementsprechen ändern (leider ziemlich aufwendig, hätte ich mir vorher mal überlegen können), um das zu untersuchen, sollte mir bis dahin nicht jemand davon abgeraten haben.

Vielen Dank und ein schönes Wochenende

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hi,
grundsätzlich muss für ne symmetrie
- geometrie
- last
- material
- ergebnisse

symmetrisch sein.
Wenn das bei dir zutrifft, steht dem nichts im wege.

Wenn die angesprochenen Kontakte, auf jeweil beiden seiten der Sym ebene vorhanden sind, stören auch die nicht!

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Obere_Faser.pdf Untere_Faser.pdf

Moin!

Ich habe die Symmetrie durch die mittlere Stange modelliert und das ganze auch mal rechnen lassen.

Leider haben die Ergebnisse einen kleinen Haken. Ich habe in den beiden angehängten Bildern mal die Spannung in Bolzenlängsrichtung in der oberen und unteren Randfaser dargestellt und mit denen der Komplettrechnung (keine Symmetrie) verglichen. Der Verlauf der Kurven abseits der Symmetrieebene decken sich nahezu zu 100%. Direkt an der Symmetriestelle weichen sie jedoch ab. Die Graphen der Komplettlösung zeigen einen stetigen Verlauf, während dessen die Symmetrielösung bei einer Spiegelung zu einem unstetigen Verlauf führen.

Muss ich bei den Symmetrieknoten gewisse Freiheitsgrade setzen, das er einen stetigen Verlauf errechnet?

So wie die Lösung jetzt ausschaut, ist die Symmetrie leider nutzlos, da die Differenzen leider im höchstbelasteten Bereich liegen.

Hoffe, jemand hat ne Idee!
Grüße André

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Na Symmetrierandbedinungen sollten schon an den Schnittkanten angebracht werden. Es sollten keine anderen Ergebnisse berechnet werden. Ansonsten stimmt mit deiner Modellierung etwas nicht

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Da sich die Spannung abseits der Symmetriebedingungen gleichen, schliesse ich eine falsche Modellierung eigentlich aus. Für mich scheint das vielleicht aus den Bestimmungen für die Symmetriegleichungen zu resultieren. Sollte Ansys nicht eigentlich einen stetigen Verlauf durch die Symmetrie bestimmen? ( Mathematisch gesprochen; Wert der Spannung im Symmetriepunkt gelich, 1. Ableitung der Spannung (Anstieg) gleich)

Ich habe jetzt mal die Netzfeinheit erhöht, um genauere Aussagen über den Spannungsverlauf treffen zu können. Wenn die Verläufe sich abseits der Symmetrie wieder gleichen, scheint meiner Meinung nach etwas mit den Symmetriebedingungen faul zu sein.

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Vielleicht hats auch etwas mit der Berechnung der Knotenwerte aus den Ergebnissen der Gauspunkte zu tun. Mittels Erex,no bzw. Vergleich der Elementergebnisse könnte dies geprüft werden

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Die Berechnung aus den Gaußpunkten führte leider auch zu keiner Lösung.

Das verfeinerte Modell zeigt einen identischen, fehlerhaften Spannungsverlauf wie im urspünglichen Versuch. Macht es einen Unterschied, ob ich die Knoten mit Symmetriedefinitionen belege oder Flächen. Eigentlich transferiert Ansys die Bedingungen von Flächen auf die Knoten, sodass es keinen Unterschied geben sollte, oder?

Ein Mitarbeiter von CAFFEM sagte mir, bei Kontakten seien Symmetrien nicht zulässig, da diese nur für lineare Simulationen funktionieren. Habe aber schon häufig Symmetrien auch bei Kontaktrechnungen gesehen, siehe Ansys-Tutorial!

Naja, werde mal noch etwas forschen!

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Letzter Stand der Dinge:

Mit der Symmetrie mittig durch die Stange konnte ich leider keine brauchbaren Ergebnisse ermmitteln. Ich habe mir sogar die Verschiebungen im Vollmodell auf der Symmetrieebene angeschaut, liegen im Bereich von 10^-5 also hinreichend klein.

Jetzt generierte ich ein Modell mit einer Symmetrie mittig durch alle Bauteile, die Ergebnisse sind, man glaubt es kaum, vielversprechend, sodass ich dieses Modell beibehalte. Eine plausible Erklärung, warum es mit dieser Smmetrie funktioniert, habe ich jedoch nicht.

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Guten Morgen!

Ich habe durch Zufall noch eine mögliche Begründung gefunden, die ich wegen zu wenig Zeit leider nicht nachrechen kann.

Die Kraftaufbringung im Bereich der Symmetrie erfordert eine kleine Moddifikation. Die Knoten einer Kante, welche in der Symmetrieebenen liegen und belastet werden, dürfen nur mit der 1/2 Kraft beaufschlagt werden.

Es wäre ein Ansatz die leicht erhöhten Spannungswerte an der Symmetrieebene zu erklären.

Bis dahin!

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Hab jetzt erst diesen Beitrag gelesen und kann den letzten Hinweis aus eigener Erfahrung nur bestätigen. Da den Symmetrieknoten der "Partner" fürs fehlt, muss man die angreifende Last in der Symmetrieebene halbieren.

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Mit Humor geht alles besser.......

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