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Geometrie.GIF verschiebung_Klein.GIF verschiebung_groß.GIF

Hallo zusammen

Zur Zeit beschäftige ich mich mit Filmgelenken, wie sie in der Kunststofftechnik stark verbreitet sind. Allerdings habe ich ein Problem mit der von Ansys berechneten Umformung. Meine Geometrie besteht aus einem sehr dicken (hohe Steifigkeit) C-förmigen Bogen. Über die Öffnung dieses Bogens spannen sich dachartig zwei Flächen, welche mittig durch einen Balken verbunden sind. Jede Flächen besitzt je zwei Filmgelenke. Dieses "Dach" wölbt sich dabei leicht nach Außen (siehe 1. Bild Geometrie). Nun belaste ich den Balken mit einer Kraft wodurch dieser in den C-Bogen hinein gedrückt wird . Mein Problem: zunächst werden die dicken Seitenbalken des C-Bogens nach außen gebogen (2. Bild, kleine Verschiebung) Klar. Aber ab einem gewissen Punkt müssen sich diese wieder zurück verformen und ab einem gewissen Punkt sogar nach innen biegen, da sie von der Kraft ja mitgezogen werden. Man sieht ja auch deutlich dass sich die flächigen Elemente längen (3. Bild, Verschiebung groß). Laut Ansys biegen sich Balken des C nur nach außen (siehe ebenfalls 3. Bild). Zur Erläuterung: Die Bilder  stellen die Verformung innerhalb der x/y Ebene in Richtung y dar.

Bin dankbar für jede Anregung
 

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verschiebung_gross.GIF

... sorry, man sollte Dateien nicht mit Umlauten benennen. Anbei ein Bild der großen Verformung!

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Machst Du eine transiente Berechnung? Wie sind die Randbedingungen bzw. Lasten aufgebracht?

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Grüsse, Torsten

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Hi Torsten

eigentlich hätte ich die RB gleich nennen sollen, aber Faulheit siegt.

Also, Netz ist mit Voreinstellungen (mechanisch/fein), im Bereich der Filmgelenke verfeinert.

Die Analyse ist statisch-meachnisch:
- fixierten Lagerung auf der Unterseite des C-Bogens (also Grundfläche)
- flächige Last über den gesamten Balken

Alles brezel einfach. Habs auch meinen Kollegen gezeigt. Und alle kratzen sich am Kopf. Aber, wir haben ja auch Darwin-Jahr.

Gruß, marc

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Hallo,
ist hier die wahre Verformung (Skalierungsfaktor 1) dargestellt?
Wenn nicht dann bitte diese Bild einstellen.
Vielleiucht hat Du noch nicht weit genug verformt?

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Viele Grüße
Achim

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Hey,
in der Tat ist das komisch...
Welches Materialmodell hast du denn verwendet? Kann es sein, dass die Verformungen in den C-Ausläufern bleibend sind (quasi "plastisch" verformt) und die Zugkraft der Dächer nicht ausreicht, um diese zurückzubiegen? Haben sich die Dächer vielleicht auch entfestigt durch die Druckbelastung (so eine Art MULLINS-Effekt!?) und dadurch eine sehr kleine Zugsteifigkeit?
Dann wundert mich, dass das konvergiert, das ist ja das klassische Durchschlagsproblem und da wird die Steifigkeitsmatrix singulär und das NEWTON-Verfahren mag sowas ja nicht sonderlich. Oder hast du die arclength-Methode verwendet?
Und wie sieht es mit dem Netz aus, hast du mal versucht, ob eine Netzverfeinerung andere Ergebnisse bringt!?
Und die Verformung die dargestellt ist, ist das die Wahre, also nicht irgendwie skaliert!?
Christoph

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Wenn Du wie Du schon sagtest einen statische berechnung machst, wie hast Du denn die Bilder (Verformung gross/klein) erzeugt?

Durch Variation der Kraft? Warum betrachtest Du eigentlich nur die Y- Verschiebung?

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Grüsse, Torsten

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Hallo Marc,

Ich kann mir die dargestellte verformung ebenfalls nicht erklären. Vielleicht sollte man das Problem ersteinmal vereinfacht rechnen. Warum das ganze als solid? könnte man doch bequem im Schnitt (plane) rechnen!
Irgendwie sieht es für mich so aus als wenn du nur linear elastisch rechnest?!? Hast du schon nichtlinear geometrisch gerechnet?

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Hallo zusammen

erstmal vielen vielen Dank für eure zahlreichen Antworten. Die wichtigsten Fragen beanworte ich natürlich gleich:

- die Verformung ist Maßstabsgerecht
- Ich habe das naheliegendste bereits hinreichend variiert (Netz, Geometrie also Wandstärken Materialdaten etc.
- die Unterschiedlichen Verformungen ergeben sich aus zwei Lastfällen, also Variation der Last

ich werde eure Ideen und Ratschläge durchgehen und Rückmeldeung geben
Schonmal VIELEN DANK euch...

Grüße, Marc

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@ Torsten

ich betrachte die Verschiebung in Y Richtung um ein nach außen/bzw. innen biegen der C-Balken besser zu detektieren. Vershciebugen in die Anderen Raumrichtungen interessieren bei der Fragestellung ja nicht.

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Verformung1.png Verformung2.png

Hallo marc,

habs mal als 2D Modell gerechnet! Die Verformung wird bei ausreichender Anzahl von Substeps sehr gut abgebildet. Im Anhang sind die Bilder zu sehen

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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