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file001.jpg

Hallo Forengemeinde,
ich simuliere einen geschraubten Trägeranschluss (s. Bild). Da die Profile aus dünnwandigen kaltverformten Profilen besteht, werden diese mit Hilfe von Schalenelementen (SHELL281) und die Schrauben als Volumenelemente (SOLID186) modelliert. Der Riegel wird am äußeren Ende nach unten gedrückt. Der elastische Bereich funktioniert soweit so gut und stimmt auch ziemlich genau mit den Versuchen überein. Mein Problem liegt darin, dass die Berechnung danach abbricht, d.h. sobald die Streckgrenze erreicht wird. Ich erkläre mir das so, dass die Steifigkeit minimal abfällt und da  ich bisher mit dem Newton-Raphson Verfahren gerechnet habe, ist es nur logisch, dass keine Konvergenz mehr erreicht wird.  Aus diesem Grund möchte ich das Bogenlängenverfahren ausprobieren. Leider schaffe ich es nicht einen Substep zu rechnen. Bin ein wenig ratlos, woran das liegen könnte. Hier einmal meine Eingabe bezüglich der Lösungs-Kommandos:
/solu
! Nichtlineare Berechnung
! 1. Load Step Vorspannung
! pred,off
time,1
neqit,20
antype,static
rescontrol,define,last,last
autots,on
nlgeom,on
eqslv,sparse
pstres,on

nropt,FULL,on
outpr,all,all
outres,all,all
alls
eresx,no
solve
finish
! 2. Load Step Verschiebung
/solu
antype,0,rest
arclen,on
nlgeom,on
nsubst,INCRE
pstres,on
kbc,0
! nropt,FULL,on
arctrm,u,uy,80445,uy
ncnv,2,,2000
outpr,all,all
outres,all,all
! Zwangsverschiebung aufbringen
csys,13
nsel,s,loc,x,-(105+45/2+470)
cm,ReFo,node
d,all,uy,-uy
alls
csys,0
eresx,no
solve
finish

Im ersten Lastschritt bringe ich eine Vorspannung auf, um den Kontakt zu initialisieren. Im zweiten Lastschritt dann die Verschiebung. Laut Hilfe ist der Wechsel von Newton zum Bogenlängenverfahren problemlos ohne weitere Anstrengungen möglich. Die Vorspannung wird auch ohne Probleme gerechnet. Bei der Verschiebung beginnt Ansys nach ein paar Iterationen mit einer Bisection. Davor steht der Fehler: Error in Element Formulation. Dies wiederholt sich immer wieder. Habe bei der 10. Bisection abgebrochen. Es kommt auch die Fehlermeldung: “One or more elements have become highly distorted. Excessive distortion of elements is usually a symptom indicating the need for corrective action elsewhere. Try incrementing the load more slowly (increase the number of substeps or decrease the time step size).  You may need to improve your mesh to obtain elements with better aspect ratios.  Also consider the behavior of materials, contact pairs, and/or constraint equations.  If this message appears in the first  iteration of first substep, be sure to perform element shape checking.”, aber Ansys iteriert einfach weiter. Beim Newton Verfahren passiert mir das nicht.
Hat jemand eine Anregung oder Vorschlag, was ich falsch mache? Benutze zum ersten Mal das Bogenlängenverfahren.
Ich hoffe, dass ich mein Problem deutlich darstellen konnte. Ansonsten einfach nachfragen.

Freue mich über jede Antwort!
Viele Grüße

PS: Benutze Ansys 12.

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hi,
ich glaub mit dem Bogenlängenverfahren bist du etwas vorschnell.
Die Fehlermeldung besagt erstmal das dir elemente kaputt gehen und du
a) mehr substeps rechnen sollst, und
b) eventuell das Netz vebessern sollst

In deinem ersten Loadstep nutzt du zwar das auto-timstepping, rechnest aber mit nur einem Substep. Das kann da noch gehen, im zweiten eher nicht.

Wenn du beides (a,b) versucht hast (also mal mit wirklich vielen Substeps und autotimestepping gerechnet hast) dann plotte dir mal die Kraft/Weg Kurve. Wenn die am Ende horizontal ausläuft, dann ists eher ein Stabilitätsproblem bei dem das Bogenlängenverfahren helfen kann.

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Versuchsreihe1.pdf

Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Entschuldige, da habe ich mich wohl doch ein wenig undeutlich ausgedrückt. Habe das ganze mit dem Newton Verfahren gerechnet und als Ergebnis erhielt ich diese Kraft Verformungskurve (s. Bild).
Nun habe ich lediglich das Bogenlängenverfahren (ansonsten keine Änderungen vorgenommen) implementiert und die im ersten Beitrag beschriebenen Fehlermeldungen sind aufgetaucht. Deswegen gehe ich eigentlich davon aus, dass mein Netz fein genug und bei 10 cm Verschiebung die Substep-Anzahl von 1000 auch ausreichend ist.
Meinen Sie, dass das Bogenlängenverfahren mir hier helfen kann und wenn ja, könnten Sie sich mal die Eigabe anschauen, ob ich da prinzipiell etwas verkehrt mache?
Grüße

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Zitat:

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Original erstellt von AnjaP7:
Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Entschuldige, da habe ich mich wohl doch ein wenig undeutlich ausgedrückt. Habe das ganze mit dem Newton Verfahren gerechnet und als Ergebnis erhielt ich diese Kraft Verformungskurve (s. Bild).
Nun habe ich lediglich das Bogenlängenverfahren (ansonsten keine Änderungen vorgenommen) implementiert und die im ersten Beitrag beschriebenen Fehlermeldungen sind aufgetaucht. Deswegen gehe ich eigentlich davon aus, dass mein Netz fein genug und bei 10 cm Verschiebung die Substep-Anzahl von 1000 auch ausreichend ist.
Meinen Sie, dass das Bogenlängenverfahren mir hier helfen kann und wenn ja, könnten Sie sich mal die Eigabe anschauen, ob ich da prinzipiell etwas verkehrt mache?
Grüße

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Hallo AnjaP7,

du müsstest mit dem Newton-Raphson-Verfahren auch "verschiebegesteuert" rechnen können, da es in deinem Beispiel zu jedem Verschiebungsniveau auch ein ein eindeutiges Lastniveau geben sollte.

Ansonsten bzgl. Bogenlängenverfahren würd ich es im zweiten Rechenschritt so versuchen

/solu
antype,0,rest
nlgeom,on
autots,off  !Nicht verfügbar beim Arc-Lengh-Verfahren
nsub,...    !Anfangsbogenlänge festlegen
arclen,on,...,...    !Bogenlängenverfahren aktivieren und Bogenlängenbereich auswählen
solve
finish

Als Materialmodell würde ich "Bilineare isotrobe Verfestigung" (große Verzerrungen) auswählen.

"tb,biso,1,1,2"

PS: Da du mit einem dünnwandigen Profilblech rechnest, könnte es vllt. auch sein, dass du ein Durchschlagsproblem hast, was dein Kraft-Verformungs-Diagramm auch andeutet. Sprich dein Blech "knickt" aufgrund seines Profils plötzlich weg (sehr große Verformungen) und erst in diesem Moment resultieren die plastischen Verformungen. Wie erwähnt, könntest du es auch erstmal mit einer "verschiebegesteuerten Rechnung" versuchen. Ansonsten sollte von Anfang an mit dem Bogenlängenverfahren gerechnet werden.

Aus meiner Sicht macht das Bogenlängenverfahren speziell bei Beulbetrachtungen Sinn, um dort z.B. den Nachbeulbereich von Strukturen (Druckbehälter usw.) zu untersuchen.

[Diese Nachricht wurde von ich001 am 10. Okt. 2012 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von ich001:

Hallo AnjaP7,

du müsstest mit dem Newton-Raphson-Verfahren auch "verschiebegesteuert" rechnen können, da es in deinem Beispiel zu jedem Verschiebungsniveau auch ein ein eindeutiges Lastniveau geben sollte.

Ansonsten bzgl. Bogenlängenverfahren würd ich es im zweiten Rechenschritt so versuchen

/solu
antype,0,rest
nlgeom,on
autots,off  !Nicht verfügbar beim Arc-Lengh-Verfahren
nsub,...    !Anfangsbogenlänge festlegen
arclen,on,...,...    !Bogenlängenverfahren aktivieren und Bogenlängenbereich auswählen
solve
finish

Als Materialmodell würde ich "Bilineare isotrobe Verfestigung" (große Verzerrungen) auswählen.

"tb,biso,1,1,2"

PS: Da du mit einem dünnwandigen Profilblech rechnest, könnte es vllt. auch sein, dass du ein Durchschlagsproblem hast, was dein Kraft-Verformungs-Diagramm auch andeutet. Sprich dein Blech "knickt" aufgrund seines Profils plötzlich weg (sehr große Verformungen) und erst in diesem Moment resultieren die plastischen Verformungen. Wie erwähnt, könntest du es auch erstmal mit einer "verschiebegesteuerten Rechnung" versuchen. Ansonsten sollte von Anfang an mit dem Bogenlängenverfahren gerechnet werden.

Aus meiner Sicht macht das Bogenlängenverfahren speziell bei Beulbetrachtungen Sinn, um dort z.B. den Nachbeulbereich von Strukturen (Druckbehälter usw.) zu untersuchen.

[Diese Nachricht wurde von ich001 am 10. Okt. 2012 editiert.]

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Hallo ich001,
danke für deine Antwort. Habe es nun geschafft, das Bogenlängenverfahren zum Laufen zu bekommen. Leider funktioniert es nur, wenn ich meine Kontakte als Bonded-Kontakte definiere und die Rechnung bricht ebenfalls bei Erreichen der Streckgrenze ab. Also schaffe es nicht weiterzurechnen, als mit dem Newton-Verfahren. Anscheinend lag es daran, dass er mit den Standard Kontakten Probleme mit Starrkörperverschiebungen hatte. Habe dann ebenfalls ausprobiert die Schrauben und den Palettenträger mit Federn und einer geringen Steifigkeit zu halten, aber das half auch nicht.
Mit dem Newton Verfahren komme ich nun so weit, dass ich mich kurz vor Abbruch der Rechnung schon im plastischen Bereich befinde. Also die Schraubenlöcher sind aufgeweitet und teilweise liegt die plastische Verzerrung bei 1,4. Die Profile erreichen auch fast die Zugfestigkeit. Arbeite bisher mit MKIN. Werde MISO mal austesten.
Ich denke, dass ich um das Bogenlängenverfahren wirklich nicht drum rum komme, aber hat jemand eine Idee, warum das Bogenlängenverfahren mit der Kontaktdefinition nicht funktioniert?
Grüße

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