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Hallo zusammen,

ich bin grade kurz davor zu verzweifeln. Ich versuche das Debonding von 2 unterschiedlichen Werkstoffen in ANSYS zu modellieren. In 2D mit Conta172 oder 171 und Target169 klappt das auch prima.
Offiziell soll das ganze auch in 3 Dimensionen möglich sein. Ich hab jetzt einfach mal mein Problem über 2 Elemente in Dickenrichtung extrudiert und mit den Einstellungen die in 2D konvergieren in 3D gerechnet.
Set up ist folgendermaßen: SOLID186 für die Werkstoffe und CONTA174/Target170 für das Interface.
Allerdings ist es aus irgendeinem Grund unmöglich das ganze zur Konvergenz zu bringen (ich bin bis 10000 Substeps gegangen).
Ich hab das Netz durchsucht und da ist nix dazu zu finden genauso hier.
Hat jemals irgendwer hier Rissfortschritt mit Kontaktelementen in 3D in Ansys modelliert der mir weiterhelfen könnte?
Ich bin an Versagen unter Kkombinierter Modus I/II/III Beanspruchung interessiert, deswegen ist eine 2D Modellierung nicht mehr möglich.
Ich bin für jeden Hinweis dankbar!

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Hallo,

wie ist denn die Last definiert? Als Kraft oder Verschiebung? Verschiebung ist sicher robuster.

1 Element ist schon recht wenig. Rein gefühlsmässig würde ich mit 3 mindestens arbeiten, dafür die untere Grenze der Substeps hochsetzen. Ebenso wichtig auf eine hinreichend gute Vernetzung in Ablöserichtung arbeiten. Wie sieht denn der Belastungszustand aus, bis wohin konvergiert er?

Wird das Ganze über die Grenzwerte der Kontaktelemente definiert oder über die Interface-Elemente?

Gruss
CG

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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VM255_3D.txt Eine_Faser_Quarter.txt

Guten Morgen!

ersteinmal vielen Dank für Ihre Antwort. Ich habe gestern sehr viele Varianten durchprobiert und habe Testweise das Beispiel VM255 aus der Verification Manual extrudiert und gerechnet. Den Quellcode hänge ich Ihnen an. Das Netz und die Vernetzung des Interfaces ist also identisch zum 2-dimensionalen Problem, der Einfachheit und der Rechenzeit halber habe ich lediglich 2 Elemente über der Tiefe (Extrusionsrichtung)verwendet. Die Elemente sind wie vorher erwähnt Solid186 und die Kombination CONTA174/TARGE170. Dabei habe ich folgende Beobachtungen gemacht:
- Bei gleichen Materialien benötige ich ca. die doppelte Anzahl an Substeps verglichen zum 2D Fall aber Konvergenz unter reiner Modus I Belastung stellt kein Problem dar.
- Für Unterschiedliche Materialien liegt immer eine Kombination von Modus I/II in diesem Fall auch Modus III dar. Dieses Verhältnis ist abhängig von der Risslänge a. Der Anteil der Schubbelastung steigt für zunehmende Risslängen. Mit der Anrisslänge aus der VM255 also 30mm erhalte ich von vorne herein keine Konvergenz, d.h. sobald meine definierte Interfacefestigkeit überschritten ist und Ablösung der Elemente auftreten sollte divergiert die Lösung.
- Daher habe ich versucht die Initiale Risslänge zu Reduzieren, mit einem 15 mm Anriss lösen die Kontaktelemente bis ca. zur Hälfte des Interfaces ab, danach divergiert die Lösung (ich habe die Anzahl der Newton Raphson Iterationen bis auf 100 und die Substeps bis auf 5000 erhöht ohne Erfolg).

Ich habe daraus geschlossen, dass eine Kombination aus hohem Schub (Modus II oder III) anscheinend problematisch für die Kontaktelemente ist. Stimmt diese Beobachtung? Kann man das Problem irgendwie umgehen?
Ich habe ausserdem die 3D VM255 unter Modus II und III Belastung gerechnet und auch hier große Probleme mit der Konvergenz (d.h. keine Konvergenz).
Ach so. Mit einer Variation der numerischen Dämpfung lässt sich auch keine Konvergenz erzielen....

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