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Thema: Beulanalyse einer Sandwichplatte (2637 mal gelesen)
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Rudolstadt
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Dipl.-Ing. Maschinenbau
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erstellt am: 09. Dez. 2010 14:26  <-- editieren / zitieren -->   Unities abgeben:          
Hallo zusammen, zur Untersuchung des Beulverhaltens einer gekrümmten Sandwichplatte habe ich folgende Analysen durchgeführt: 1. Eigenwert-Beulanalyse
2. Nichtlineare Beulanalyse zu 1.) Ich erhalte eine kritische Last von rund 32 kN. Die Beulform könnt ihr in Buckl_Shape_EV sehen. zu 2.) Die kritische Last der nichtlinearen Analyse sollte ja unter der der Eigenwert-Analyse liegen. Die Last habe ich in 2 Schritten mit folgenden Einstellungen aufgebracht: Code:
antype,static
solcontrol,on
nlgeom,on
sstiff,on
neqit,100
nropt,full,,on
pred,on
outres,all,all! Loadstep 1
!***********
f,Pilot1,fy,-Kraft1
f,Pilot1,mz,Moment1
f,Pilot2,mz,-Moment1
time,25
nsubst,25
autots,on
lswrite,1 ! Loadstep 2
!***********
allsel
fdele,all
f,Pilot1,fy,-Kraft2
f,Pilot1,mz,Moment2
f,Pilot2,mz,-Moment2
time,30
nsubst,100
autots,on
lswrite,2 lssolve,1,2
In Lastschritt2 erhalte ich die Fehlermeldung
*** ERROR *** CP = 56232.570 TIME= 05:06:51
One or more elements have become highly distorted.
mit der anschließenden Warnung, daß die nichtkonvergierende Lösung für time 30, substep 999999 lediglich zur Fehleranalyse genutzt werden sollte. Die Reaktionskraft-Verschiebungs- bzw. Verschiebung-Zeit-Graphen schauen für meinen Geschmack allerdings gar nicht so schlecht aus (siehe Bilder) und auch die Beulform für time 30, substep 999999 paßt zu der in der Eigenwert-Analyse ermittelten.
Da dies meine erste Beulanalyse überhaupt ist, wollte ich Euch fragen, inwiefern die Ergebnisse der nichtlinearen Analyse brauchbar sind (kritische Kraft bei etwa 25,24 kN).
Sollte ich an den Solution-Einstellungen etwas ändern?
Vielen Dank schon mal für Eure Hilfe, Christian
P.S.:
1.Die arclength Methode habe ich nicht genutzt, da ich in meinem Modell mpc184 Elemente verwende.
2.Eine Netzverfeinerung im Bereich der arg deformierten Elemente habe ich nicht vorgesehen, da die Auflösung der Struktur und die damit verbundene Rechenzeit schon sehr hoch sind.
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Rudolstadt
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erstellt am: 09. Dez. 2010 14:27 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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ChristophN
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Registriert: 13.12.2008
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erstellt am: 09. Dez. 2010 14:46 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Rudolstadt 
Zu 2.: Man kann auch nichtlineare Probleme konstruieren, bei denen eine nichtlineare Beulanalyse höhere kritische Lasten liefert. Dann ein paar Fragen: Hast du vor der nichtlinearen Beulanalyse eine Imperfektion aufgebracht? Wenn ja, dann würde ich wie folgt vorgehen: belaste verschiebungsgesteuert, dann konvergiert die Rechnung auch noch nach deinem kritischen Punkt. Dann spiele ein wenig an der Größe der Imperfektion herum, dann siehst du schnell recht gut, welche Last die kritische ist. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rudolstadt
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Dipl.-Ing. Maschinenbau
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erstellt am: 09. Dez. 2010 14:55 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Christoph, danke für den Hinweis zur Höhe der kritischen Lasten bei EV und NL-Analyse. Ich dachte, das wäre grundsätzlich so. Imperfektionen habe ich nicht aufgebracht. Kann ich mit einer verschiebungsgesteuerten Belastung dennoch die Konvergenzprobleme beheben?
Grüße, Christian
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ChristophN
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Berechnungsingenieur
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erstellt am: 09. Dez. 2010 15:18 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Rudolstadt
Ein Beispiel, bei dem das nicht so ist, siehst du im Anhang. Die lineare Beulanalyse wird die kritische Knicklast des einfachen Stabs liefern, die nichtlineare Analyse beachtet auch die Kontaktierung mit den seitlichen Halterungen, was natürlich die Knicklast erhöht. Die Imperfektion bringt man auf, damit es überhaupt zum Knicken kommt. Manchmal reichen die numerischen Ungenauigkeiten nicht aus, um ein Knicken zu initiieren, dann rechnet ANSYS über den Knickpunkt einfach hinweg. Die Steifigkeitsmatrix ist dann nicht mehr positiv definit, das interessiert aber manche Löser nicht... Manchmal passiert es auch, dass durch zu kleine Ungenauigkeiten die Knickung so schnell und heftig vonstatten geht, dass ANSYS keine Lösung findet, da der Startwert für die NEWTON-Iterationen zu weit weg von der tatsächlichen Lösung liegt. Aber: Es treten nicht die Konvergenzschwierigkeiten auf, die bei Kraftsteuerung auftreten, auch nicht ohne Imperfektion. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rudolstadt
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Dipl.-Ing. Maschinenbau
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erstellt am: 16. Dez. 2010 09:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Die nichtlineare, weggesteuerte Beulanalyse ist jetzt durch und die Ergebnisse schauen sehr gut aus. Zudem habe ich mittels upgeom Imperfektionen aus der Eigenwert-Beulanalyse aufgebracht. Vielen Dank für die nützlichen Hinweise 
Christian Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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