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Hallo,

ich habe folgendes Problem:

Ich möchte eine statisch-mechanische Analyse durchführen und eine Komponente hat dabei ein hyperelastisches Materialverhalten (Silikon). Aufgrund von möglichen großen "Einquetschungen" vernetzte ich diese Komponente mit Tetraedern ohne Mittelknoten (alles noch über WB machbar) - kein Problem. Nun gibt mir ANSYS beim Versuch zu lösen die Fehlermeldung, dass die SOLID285-Elemente nicht in meinem Produktumfang enthalten sind. Nun würde ich gerne SOLID185-Elemente stattdessen verwenden. Diese sollten dafür genauso funktionieren laut Hilfe (kein Mittelknoten und kompatibel für Hyperelastizität).

Warum ist ANSYS nicht von sich aus schlau genug, direkt auf diese Elemente zu wechseln? Und wie kann ich ANSYS nun dazu zwingen, die SOLID185- anstatt der 285-Elemente zu verwenden?

Ich weiß, dass man irgendwie/irgendwo (?) ein Command eingeben muss. Leider habe ich das noch nie gemacht - wäre daher für genau ausführliche Hilfe sehr dankbar!

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material.jpg

Hallo Henning,
lineare Tetraederelemente sind zu steif, wenn Du hyperelastisches Materialverhalten abbilden möchtest. Solid285 eignen sich dagegen sehr gut (von daher hat WB das schon gut gewählt).
Wenn Du trotzdem einen anderen Elementtyp wählen möchtest schau mal auf das Bild...

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Gruss
Deepblue

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Hallo und danke erst einmal!

Mit dem Command-Befehl direkt zu den jeweiligen Geometrien hat es im zweiten Anlauf funktioniert. Leider jedoch nur, wenn ich mit Hexaedern vernetze, kann ich die Solid185-Elemente erzwingen - wenn ich die Tetreader versuche, möchte ANSYS unbedingt die 285er verwenden. In den Berechnungen habe ich schon bemerkt, dass mir das Material zu steif erscheint - da ich Experimentdaten zum validieren der Verfomungseigenschaften habe.

Also:

- 285 mit hyperelastisch geht nicht, da nicht im Produktumfang
- 185 mit hyperelastisch geht nur mit Heaxedern ohne MK - scheint mir trotzdem zu steif
- 185 Tetraeder ohne MK - geht nur mit normalen Hook'schen Materialgesetz
- Elemente mit MK - zerhaut mir immer die Elemente durch Hourglassing

Welches weitere Vorgehen sollte ich am besten einschlagen? Evtl versuchen mit Hook'schen Gesetz meine virtuellen Materialparameter (Emodul, Querkontraktion) bewusst weicher als real eingeben, um den realen Versuch so nah wie möglich zu kommen? Empfinde ich als unschöne Variante. Mir fällt aber auf Anhieb nichts besseres ein.

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Bist Du Dir sicher das die 285er Elemente nicht im Produktumfang enthalten sind? Wie lautet denn die Fehlermeldung? (oder: wie sieht die solve.out aus?)
Für die 285er musst Du den Sparse-Solver (Direct) verwenden...

Ansonsten sind Tetraeder steifer als Hexaeder. Wenn Du mit Hexaedern vernetzen kannst, würde ich die auch nehmen. Wenn Du feiner vernetzt wird Dein System auch weicher. Ausserdem würde ich schauen das die Elementqualität stimmt...

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Gruss
Deepblue

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Silikon.JPG

Also folgende Fehlermeldung:

***** ANSYS - ENGINEERING ANALYSIS SYSTEM  RELEASE 14.5    *****
ANSYS Professional NLS                           
00673222          VERSION=WINDOWS x64  08:33:33  APR 26, 2013 CP=      1.435

Laminat_kleiner--Statisch-mechanisch (M5)                                   

          ***** ANSYS ANALYSIS DEFINITION (PREP7) *****
*********** Nodes for the whole assembly ***********
*********** Elements for Body 1 "Abspalten1[1]" ***********
*********** Elements for Body 2 "Abspalten1[3]" ***********
*********** Elements for Body 3 "Abspalten1[2]" ***********
*********** Elements for Body 4 "Abspalten1[2]" ***********
*********** Elements for Body 5 "Abspalten1[1]" ***********
*********** Elements for Body 6 "Silikonboden-1" ***********

*** ERROR ***                          CP =      1.778  TIME= 08:33:33
The element option SOLID285 was either not ordered with this ANSYS     
installation or the appropriate product was not selected for this     
session.                                                               
  Contact your ANSYS support person for more information.               

NUMBER OF WARNING MESSAGES ENCOUNTERED=          0
NUMBER OF ERROR  MESSAGES ENCOUNTERED=          1

***** PROBLEM TERMINATED BY INDICATED ERROR(S) OR BY END OF INPUT DATA *****

_____________________
Anbei noch ein Bild von der Tetraeder-Vernetzung. Grundsätzlich ist das einfach eine Platte, welche aus einem Silkonbett gezogen und verdreht wird. Der U-förmige Halter ist dabei am Boden fixiert.

Kann man die Vernetzung so wählen, oder ist das zu grob?

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Hallo Henning,
tatsächlich die Prof. NLS-Lizenz hat hinsichtlich Hyperelastizität einschränkungen. Welche das sind, kann ich zwar nicht finden, aber dies betrifft sicher die Solid285-Elemente...
Zu Deinem Netz:
Mit dieser Elementgröße würde ich auch starten.
Es ist aber schwierig zu sagen, ob die Elementgröße i.O. ist. Es kommt immer darauf an, was man auswerten möchte... (bestimmte Ergebnisgrößen konvergieren schneller als andere, z.B. Verformung).
Aber Du kannst das einfach testen - wenn Du feiner Vernetzt darf sich Deine Ergebnisgröße nicht signifikant ändern.
Berücksichtigen solltest Du auch, dass starke Gradientänderungen u.U. nicht sichtbar werden, wenn Dein Netz zu grob ist. Um das zu Beurteilen kann man sich auch gemittelte und ungemittelte Ergebnisplots anschauen. Ausserdem sollten die Unterschiede innerhalb eines Elementes nicht zu groß sein (max. ca. 10%).
Probieren würde ich auf jeden Fall, mehr Elemente in Dickenrichtung.

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Gruss
Deepblue

[Diese Nachricht wurde von deepblue am 29. Apr. 2013 editiert.]

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Einen Punkt kannst Du Dir auch noch mal genauer anschauen:
Lineare Solid185-Elemente können Locking-Probleme aufweisen (die Verformungen sind dann zu klein, Deine Geom. wird zu steif).
Schaut man in die ANSYS-Hilfe, findet man dort:

When enhanced strain formulation (KEYOPT(2) = 2) is selected, the element introduces nine internal (user-inaccessible) degrees of freedom to handle shear locking, and four internal degrees of freedom to handle volumetric locking.

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Gruss
Deepblue

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