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Autor Thema:  Presspassung durch Kontakt (4128 mal gelesen)
Dave1987
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contact_cylinders_fuegen3.mac

 
Hallo,

ich hab ein relativ einfaches Kontaktproblem. Das Skript eines zunächst einfachen Beispiels ist dem Anhang beigefügt.
Es geht um Folgendes: Ich habe zwei Zylinderhälften, die sich initial überlappen. Dann möchte ich während der Simulation einen Kontakt einschalten (augmented lagrange) der mir die Überlappung in eine Presspassung "umwandelt". Im Allgemeinen sollen ja zu Beginn der Kontaktbedingung die Verschiebungen zwischen den Kontaktknoten auf "0" gesetzt werden, wodurch die Flächen ja letztendlich "auseinandergedrückt" werden und eine Presspassung entsteht.
Leider konvergiert meine Lösung überhaupt nicht und ich habe keine Ahnung warum. Ich habe es mit einer hohen Anzahl von Loadsteps versucht, kein Erfolg. Ich habe es jetzt mit automatic timestepping versucht, auch kein Erfolg (divergiert).

Hat jemand von euch eine Lösung?

Vielen Dank!
Gruß
David

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MESHPARTS
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erstellt am: 03. Sep. 2013 13:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Dave1987 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

wir machen solche Berechnungen sehr oft.

Ohne dass ich mir dein Skript anschaue, würde ich auf die Keyoption 9 der Kontaktelemente tippen. Die sollte man bei solchen Problemen auf 2 setzen (Include both initial geometrical penetration or gap and offset, but with ramped effects):

keyopt,type_id,9,2

Ausserdem solltest du die Zeitschrittsteuerung Ansys überlassen:

/solu
autots,on
deltim,0.1,0.05,1.0
time,1
solve

Viele Grüße
Alex

------------------
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[Diese Nachricht wurde von MESHPARTS am 03. Sep. 2013 editiert.]

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erstellt am: 03. Sep. 2013 13:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


contact_cylinders_fuegen3.mac

 
Hallo Alex,

vielen Dank für deine Antwort. Ich habe die Keyopt(9) auf 2 gesetzt. Das Skript habe ich wieder beigefügt. Nun kommt zwischendrin im ersten Zeitschritt die Warnung: "Contact Element XXX status changes abruptly from contact to --> no contact"
dann divergiert die Lösung wieder.

Edit: für das XXX wäre jetzt natürlich eine Elementnummer einzutragen

Edit2: Wenn ihr das so oft macht, welche Art von Kontakt nutzt ihr denn da immer? Ich habe jetzt noch geraten bekommen einen asymmetrischen Kontakt zu benutzen, NLGEOM,ON zu schalten. Ist Augmented Lagrange denn die "richtige" Wahl? Wie macht ihr das denn dann immer am günstigsten?
Danke schön!

[Diese Nachricht wurde von Dave1987 am 03. Sep. 2013 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Dave1987 am 03. Sep. 2013 editiert.]

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Diesmal habe ich mir dein Modell angeschaut. Die Reibung fehlt. Ich würde ein Material für die Kontakpaarung definieren mit einem Reibkoeffizeint (e.g. 0.08):

MP,MU,mat_id,0.08

Alternativ kannst du den Innenring in Axialrichtung festhalten.

Wir nehmen aus sehr begründeten Gründen die Penalty-Formulierung. Diese ist für uns nicht nur ein mathematischer Kniff, damit die Lösung Konvergiert, sondern hat es eine physikalische Bedeutung: Die Penalty-Formulierung definiert die Kontaktsteifikeit, die mit der Oberflächenbeschaffenheit (Rauigkeit, Welligkeit) korreliert.

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contact_cylinders_fuegen4.mac


Spalt.png

 
Hey Alex,

ich habe deine Ratschläge angenommen und in version 4 gespeichert. (Penalty, Material mit Reibkoeffizient) Diesmal entsteht dann aber ein riesiger Spalt zwischen den Zwei Zylindern.

An den Symmetrierändern sind die Knoten in Umfangs- und Axialrichtung gesperrt.

Also die werden zwar auseinander gedrückt und die Berechnung ist auch in 2 Minuten fertig, aber die entfernen sich ja viel zu weit. Eigentlich sollte ja dadurch eine Presspassung simuliert werden, die dann z.B. auch (nicht zu hohe) Axialkräfte widersteht, ohne, dass die Zylinder wieder separiert werden.

Ist hier die Penetration Tolerance zu groß? Woran könnte dies liegen? Was muss denn da jetzt geändert werden?

Vielen Vielen Dank für deine Hilfe!

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erstellt am: 03. Sep. 2013 14:53    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Dave1987 10 Unities + Antwort hilfreich

Schön.

Die skallierte Darstellung kann bei Kontakten teuschen. Schau dir lieber die "Contact Penetration" an. Der maximale Absolutwert ist aussagekräftig. Über den "Contact Manager" lässt sich diese Größe am besten Darstellen.

Ansonsten würde ich eine absolute Kontaktsteifigkeit angeben (mit negativem Vorzeichen in der "Real Constant" der Kontakte anzugeben). Bitte beachte die Einheiten von N/m/m^2.

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erstellt am: 03. Sep. 2013 16:07    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

stimmt, das hat geklappt. vielen vielen dank

gruß
david

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contact_cylinders_fuegen5_sec_cont.mac

 
Hallo Alex, (wir hatten ja schon einmal über dieses Thema gesprochen)
Hallo alle anderen,

ich habe noch einmal mit dem Modell gearbeitet. Diesmal soll außen noch ein weiterer Zylinder auf dem nun inneren Zylinder geklebt werden. Diese Verklebung habe ich durch eine MPC Kontaktbedingung realisiert. Im späteren Verlauf, soll für den nun äußersten Zylinder ein temperaturabhängiges Material definiert werden, sodass sich dieser im Durchmesser ausdehnen/zusammenziehen kann um dann zu schauen welchen Effekt das auf die Presspassung hat.
Die nun äußerste Zylinder ist nur über die Kontaktbedingung (MPC) mit dem anderen Zylinder verbunden, besitzt also weiter keine Randbedingungen. Liegt hier schon der Fehler? Warnungen werden jedoch nicht ausgespuckt.

Leider funktioniert die Berechnung nun aber wieder nicht mehr. Jetzt konvergiert er wieder nicht. Ich habe schon versucht das Netz zu verfeinern bzw. kleinere Zeitschritte zu nehmen. Klappt nicht.

Geht das denn nicht, einen Kontakt (MPC) zwischen den äußeren beiden Zylindern zu simulieren und dann mittels Penalty Method das Fügen zu simulieren?

Weiß da jemand weiter? Das Skript ist hier beigefügt.

Vielen Vielen Dank.

Gruß
David

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erstellt am: 19. Sep. 2013 19:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Dave1987 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

ich glaube es gibt ein Problem mit den Element Type IDs der Kontaktelemente (die IDs 3 und 4 werden doppelt verwendet). Im Contact Manager sieht man nur eine Kontakpaar.

Viele Grüße
Alex

------------------
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Dave1987
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erstellt am: 19. Sep. 2013 20:16    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Alex,

da hast du recht. Hab das beim Programmieren aus Versehen überschrieben.  Hab das jetzt geändert. Funktioniert.

Nur eine Frage noch: Wenn ich mir mit NLHIST von der Contact Fläche die "Penetration", "Contact Pressure" und "Slide" ausgeben lasse, dann beginnt die Penetration bei ca. 0,5*10^-5, steigt dann aber leicht und stetig an (bis 0,5*10^-4, bei 10 Lastschritten). Müsste die aber nicht irgendwann mal konstant werden und sich sowohl eine konstante Restdurchdringung und ein konstanter Druck aufbauen wenn die Überlappung "fertig herausgedrückt" ist?

Edit: Gibt es eine Methode die Berechnung zu beschleunigen? Bei 50000 Knoten rechnet mein PC ungefähr 40 Minuten um zu konvergieren.

Danke und Gruß
David

[Diese Nachricht wurde von Dave1987 am 19. Sep. 2013 editiert.]

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