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Fe-KraftefurstatischeAnalyse.gif

Hallo liebe Community,

ich hoffe mir kann jemand mit meinem Problem helfen. Für die Simulation einer Struktur bestehend aus Substrat(Stahl) und Piezoaktor, möchte ich durch das Anbringen von Kräften die Eigenspannungen durch einen Biegeprozess simulieren.
Hierfür habe ich als Ausgangsmodell eine unverbogene Struktur modelliert. Danach:
1.Für die Knoten der x-Koordinaten 20, 30, 40, 50 und 62 eine Netzkomponente erzeugt
2.Über "Fe-Modellierung" und "Knotenverschiebungen" die passenden Verschiebungen vorgegeben
3.Durch die anschließende Simulation die Reaktionskräfte bestimmt, die von den Verschiebungen hervorgerufen werden
4.Diese Reaktionskräfte auf die erzeugten Komponenten mit Hilfe von "FE-Modellierung" und "FE-Kraft" aufgetragen um dieselbe Verschiebung wie in 3. simuliert, zu erzeugen.

Bei der Simulation für 3. habe ich gute und schnelle Ergebnisse erzielt. Allerdings klappt es für 4. überhaupt nicht. Es kommt zu erheblichen Konvergenzproblemen und dabei habe ich schon viele Schrittweiteneinstellungen und feinere Vernetzungen durchprobiert. Kann mir jemand erklären warum es hierbei zu keiner Konvergenz kommt?!

Vielen Dank für eure Unterstützung!

LG
wl4d

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. In (4) hast du praktisch die Verschiebubgsrandbedingungen von (3) weggenommen. Ist dein System in (4) immer noch statisch unverschieblich?

. Allgemein gesprochen, Konvergenz schlechter wenn man die Verschiebubgsrandbedingungen reduziert.

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Grüße, Moe

[Diese Nachricht wurde von farahnaz am 14. Apr. 2014 editiert.]

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Danke Moe für deine Antwort! 

Ich habe mich nicht deutlich genug ausgedrückt.
Ich möchte eine Struktur aus gebogenem Substrat und Piezoaktor simulieren. Hierzu soll die Struktur zuerst gebogen werden und im zweiten Lastschritt elektronisch angesteuert werden.

Wenn ich nur die Verschiebungsrandbedingungen vorgebe, also den Knoten eine Verschiebung aufzwinge, dann reagiert der Piezo natürlich nicht auf die elektrische Ansteuerung mit einer mechanischen Antwort. Da die aufgezwungene Verschiebung ja noch an den Knoten anliegt, sie sich sozusagen, nicht mehr bewegen können.
Deshalb möchte ich in einer zweiten Simulation (Schritt 4), anstelle der Verschiebungen, die aus (Schritt 3) berechneten Reaktionskräfte aufprägen um dieselbe Verschiebungen zu erzeugen.
Danach sollte die elektrische Ansteuerung, mit passender mechanischer Antwort im zweiten Lastschritt funktionieren.

Bei der Geometrie von 61mm x 35mm x 1mm (x-y-z), soll die "Endkante" bei der x-Koordinate von 61 mm, um 16mm nach unten gebogen werden.
Der Kontakt zwischen Substrat und Piezo ist "Verbund".
Wie gesagt, wenn ich eine Verschiebungsrandbedingung anbringe, konvergiert die Rechnung problemlos. Mit einer Kraftrandbedingung (soll die selbe Verschiebung bewirken)
konvergiert die Rechnung nicht mehr.

Hat jemand Tipps wie ich die Konvergenz verbessern kann? 

Gruß Wlad

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Die vorherige Antwort ist noch gültig.

Zitat:

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Original erstellt von wl4d:
Mit einer Kraftrandbedingung (soll die selbe Verschiebung bewirken)
konvergiert die Rechnung nicht mehr.

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Wenn auch so sein sollte, heißt es noch langer nicht, dass das Konvergenz-verhalten dasselbe ist.

Vielleicht kannst du versuchen die Lager aus (3) mit schwachen Federn zu ersetzen statt komplett wegzunehmen. Das kann die Konvergenz verbessern.

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Grüße, Moe

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kann es sein das die Rechnung deshalb schlechter konvergiert weil u. Umständen Starrkörperbewegungen auftreten durch die gelöschten Verschiebungsrandbedingungen(3.) - die Reaktionskräfte anzubringen reicht leider nicht - da müßen dann schön Federn hin damit die Gesamtsteifigkeit nicht singulär wird (hatte ich auch schon mal  )

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Gruß
Gerd
Hunde haben ein Herrchen oder Frauchen - Katzen haben Personal.

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Vielen Dank für eure Antworten!

Ich weiß nicht so ganz ob ich das richtig verstanden habe. Also die Randbedingung "fixierte Lagerung" bleibt ja trotzdem am linken Rand erhalten. Auch wenn ich anstelle der Verschiebung, die Kräfte benutze. Mit einer Modalanalyse habe ich geprüft ob eine Starrkörperbewegung auftreten kann und dies ist nicht der Fall.

Mit schwachen Federn, ist da die Solvereinstellung "schwache Federn" --> Ein, gemeint?

LG

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Zitat:

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Original erstellt von wl4d:

Mit schwachen Federn, ist da die Solvereinstellung "schwache Federn" --> Ein, gemeint?

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Dies funktioniert nur für Kontakt (soweit ich mich noch erinnere). In deinem Falle musst du wahrscheinlich manuell Feder erzeugen.

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Grüße, Moe

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