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Autor Thema:  Problem mit den numerischen Werten (2228 mal gelesen)
Detox
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Zwischenablage01.jpg


Zwischenablage011.jpg

 
Hallo.

Ich habe ein Hertzsches Modell aufgebaut, wie ihr auf den Bildern sehen könnt.

Meine Randbedingungen sind folgende: Linienlast oben -10N (ich gehe von einer Kraft -20N aus, habe es demnach auf 2D sozusagen "umgerechnet")

Mesh wurde entlang der Kante verfeinert.

Kontaktbedingungen: Reibungsfrei; oben=Master unten=Slave ; Augmented-Lagrange-Verfahren als Algorithmus; Kontaktsteifigkeitsfaktor von 1

Mein Modell hat ein axialsymmetrisches 2D-Verhalten

Meine Elementgröße ist: 0,00008 [m]

Folgende Werte bekomme ich NUMERISCH: Druck 1,1196e9 PA --- Durchdringung 2,6493e-7 m --- v.Mises Spannung 8,0565e8 Pa

Falls ihr weitere Größen von mir braucht so gebt mir bitte bescheid 

Ich würde mal spontan auf Mesh tippen, sprich es im Bereich des Kontakts verfeinern. Bin mir allerdings nicht bei den RB sicher. Vielleicht liegt dort noch ein Fehler, welcher euch aufgefallen ist.

Wäre für jeden Ratschlag dankbar! 

DetoX

------------------
If u always do what u have always done u will always get what u have always got

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smittytomcat
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...

erstellt am: 23. Okt. 2014 08:07    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 Nur für Detox 10 Unities + Antwort hilfreich

moin,

ich hab Deinen Text jetzt ein paar mal gelesen - aber was ist Deine Frage?

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

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Rainer Schulze
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erstellt am: 23. Okt. 2014 08:19    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 Detox 10 Unities + Antwort hilfreich

>>aber was ist Deine Frage?
>>Falls ihr weitere Größen von mir braucht so gebt mir bitte bescheid

Ich vermute, Detox gefallen die Ergebnisse nicht.
Aber das sollte er doch von Hand nachrechnen können...
Ich kann das leider nicht, da Angaben zur Geometrie und zum Material fehlen.

>>Linienlast oben -10N (ich gehe von einer Kraft -20N aus, habe es demnach auf 2D sozusagen "umgerechnet")

Wie soll man das "Umrechnen auf 2D" verstehen?
Hast Du denn bei der Berechnung auch eine Symmetriebedingung als "RB" eingestellt?
Das kann man aus dem Bild nicht erkennen.
Oder soll etwa die Verschiebung "B" die Symmetrie herstellen?
------------------
Rainer Schulze

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 23. Okt. 2014 editiert.]

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Detox
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erstellt am: 23. Okt. 2014 08:45    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

Die Frage ist, ob eventuell etwas falsch angenommen wurde.

Zum Beispiel der Lösungsalgorithmus mit der Kontaktsteifigkeit von 1.

Also die Linienlast soll im 3D Fall -20N betragen. Da ich axialsymmetrisch rechne sollte doch bei meinem 2D Modell -10N dann eingestellt werden. Ist der gedanke richtig?

@Rainer Schulze: Die Verschiebung B gilt für die beiden linken Kanten der Viertel"kugeln". Sprich x=0

Macht das Sinn?

Ich spiele gerade ein wenig an den Lösungsalgorithmen rum, ob da eventuell was falsch ist. Scheint aber nicht der Fall zu sein.

EModul ist 210GPA und v=0.3 also nichts weltbewegend anderes.

Mesh habe ich auch schon verändert (Wert halbiert).

Zur Geometrie: Radius der Kugeln beträgt 10mm :-)

Vielleicht könnt ihr mir helfen. Ich verstehe echt nicht, wo noch ein Fehler sein könnte.

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Rainer Schulze
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>>Da ich axialsymmetrisch rechne sollte doch bei meinem 2D Modell -10N dann eingestellt werden. Ist der gedanke richtig?

Symmetrie und 2D-Abbildung eines 3D-Modells sind zwei Paar Schuhe.
>>Zur Geometrie: Radius der Kugeln beträgt 10mm
Eine Kugel kannst Du wohl nicht direkt als 2D abbilden.
Du rechnest in 2D wohl eher mit der Projektion eines Zylinders!

>>Die Verschiebung B gilt für die beiden linken Kanten der Viertel"kugeln". Sprich x=0. Macht das Sinn?

Der übliche Weg ist, in ANSYS eine Randbedingung "Symmetrie" zu setzen.

>>Ich verstehe echt nicht, wo noch ein Fehler sein könnte.

Welches Ergebnis erwartest Du denn?

------------------
Rainer Schulze

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Detox
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erstellt am: 23. Okt. 2014 09:22    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

Okay danke für die Antwort Rainer.

Also du meinst ich soll nicht mit den -10N rechnen?

Im ersten Schritt will ich eigentich eine "einfache" Kugel rechnen. Klingt erstmal doof aber ich will ja erstmal schauen, ob das 2D Modell die erwarteten Ergebnisse liefert.

Das mit der Symmetrie probiere ich mal aus.

Also folgende Ergebnisse werden für eine Kugel mit r=10mm und einer Kraft von F=10N erwartet.

CPRESS= 1.27e9 Pa
Penetration depth= 1.5µm
r_cont (Kontaktradius)= 0,000086m

Zum Kontaktradius suche ich momentan auch etwas. Habe zwar ein Skript, welches mir die Kontaktfläche ausliest. Aber ich möchte gerne den Kontaktradius. Da bin ich mir nicht sicher ob man einfach sagen kann, ob das sqrt(A/pi) ist nach der simplen Formel der Fläche eines Kreises.

Aber erstmal will ich, dass die Ergebnisse zu den oben angegebenen passen. Das scheint irgendwie nicht der Fall zu sein momentan.
Feineres Mesh habe ich auch schon probiert.
Deinen Vorschlag mit der Symmetrie werde ich mal sofort umsetzen und sehen was geschieht.

PS: Meine Kontaktsteifigkeit ist auch zu groß. Meinst du die Änderung von 1 auf 10 im Augmented-Lag. Alg. ist legitim?

  

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[Diese Nachricht wurde von Detox am 23. Okt. 2014 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Detox am 23. Okt. 2014 editiert.]

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Rainer Schulze
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>>Also du meinst ich soll nicht mit den -10N rechnen?

Wenn Deine Symmetriebedingung ein einfacher Schnitt ist, sollte das okay sein. Ich stolpere aber über Deine Beschreibung:
>>Die Verschiebung B gilt für die beiden linken Kanten der Viertel"kugeln".
Rechnest Du denn nun mit Halbkugeln oder mit Vierteln?
Alles ein wenig verwirrend...

>>ob das 2D Modell die erwarteten Ergebnisse liefert

Falls Du tatsächlich mit 2D-Elementen rechnest - wie rechnest Du denn die Tiefe der Kugel um?
Wie bereits geschrieben: Ein Kreis ist die Projektion eines Zylinders in Richtung der Längsachse. Eine Kugel erlaubt keine einfache Projektion!
Und falls Dein Modell doch 3D sein sollte, dann verwirre den Leser bitte nicht länger in dem Du Symmetrie und 2D gleich setzt!
Egal, ob ganze Kugel, 1/2, 1/4 oder gar 1/8 - das ist zunächst mal immer 3D!

>> Da bin ich mir nicht sicher ob man einfach sagen kann, ob das sqrt(A/pi) ist nach der simplen Formel der Fläche eines Kreises.

Kugel auf Kugel, gleicher Radius, gleiches Material - wo ist das Problem?
Das ist doch auch wieder eine höchst symmetrische Anordnung...

------------------
Rainer Schulze

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Detox
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erstellt am: 23. Okt. 2014 10:23    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

>>Rechnest Du denn nun mit Halbkugeln oder mit Vierteln?

Mit Viertelkugeln 2D 

>>Falls Du tatsächlich mit 2D-Elementen rechnest - wie rechnest Du denn die Tiefe der Kugel um?

Ich verstehe nicht, was du damit meinst.

Rechnet ANSYS nun 3D oder wie? Sorry aber ich weiss nicht was du meinst.

Das würde die Spannung in z Richtung erklären..!?

Dann hätte ich ja rein theoretisch am Anfang schon einen ebenen Spannungszustand definieren müssen oder bin ich jetzt völlig verwirrt?

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Rainer Schulze
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>>oder bin ich jetzt völlig verwirrt?

Ich habe eher den Eindruck, Dir fehlt es an Verständnis für Geometrie.

Du kannst einen Quader mittels einfacher Projektion in eine Fläche wandeln, mit zweifacher Projektion in eine Linie.
Du kannst einen Zylinder in Richtung der Längsachse als Kreis projizieren.
Aber bei allen diesen Projektionen = Vereinfachungen ist Voraussetzung, dass die Dicke in der Projektionsrichtung über der Querschnittsfläche konstant ist.
Das ist bei einer Kugel nun mal nicht der Fall.

>>Rechnet ANSYS nun 3D oder wie?

ANSYS berechnet das Modell, das Du zu Grunde legst.
Es gibt Elemente für 1D, 2D und 3D.
Da Du von 2D schreibst, bin ich irritiert, was Du damit meinst.
Ich habe den Eindruck, Du wirfst Symmetrie und 2D in einen Topf und rührst kräftig um.
Ein Körper wird nicht "2D" = eine Fläche, nur weil Du Symmetriebedingungen anwendest.
Oder sollte ich sagen: Deutsche Sprache - schwere Sprache?

>>Mit Viertelkugeln 2D 

Das wäre dann ein Viertelkreis.

>>Das würde die Spannung in z Richtung erklären..!?

Bei 2D verwendet man üblicherweise die x- und die y-Achse.
Da gibt es keine z-Komponente.
Wenn es zusätzlich eine z-Komponente gibt, dann ist das NICHT 2D, sondern 3D!
(Zähl das doch mal an Deinen Fingern ab ... x = 1, x und y = 2, x und y und z = 3)

------------------
Rainer Schulze

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ChristophN
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erstellt am: 23. Okt. 2014 11:01    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 Detox 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Rainer Schulze:
Eine Kugel kannst Du wohl nicht direkt als 2D abbilden.
Du rechnest in 2D wohl eher mit der Projektion eines Zylinders!


Wieso? Wenn man in dem Modell axialsymmetrische Elemente verwendet, bekommt man eine Kugel...

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Detox
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erstellt am: 23. Okt. 2014 11:05    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


CPRESS.jpg


Penetration.jpg

 
Danke für diese "nette" Antwort.Ich hab lediglich nicht verstanden was du meintest. Ich glaube am Verständis für Geometrie liegt es sicherlich nicht!    ABAQUS verhält sich da nämlich anders.

Ich sage ANSYS 2D und es gibt trotzdem spannung in 3 Richtung wow.

Wenn du magst, kann ich mal ein File hochladen, welches dir zeigt, was genau ich alles eingegeben habe. Gibt es ein Pendant zu dem .ODB file in ABAQUS?

Dürfte .APDL sein oder?

Kurzes Update: Mit dem Augmented Lagrange Verfahren und einer Kontaktsteifigkeit komme ich auf eine CPRESS von 0.6GPa und PENETRATIOn von 1,45µm

Danke schonmal Rainer und sorry für die Verwirrung  Ich bin sozusagen Neuling aber probiere selbst viel. Leider bin ich aufgrund der Werte mit meinem Latein am Ende  ABAQUS ist was das betrifft irgendwie einfacher 

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