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SchweisnahtBeispiel.GIF

Guten Morgen Forum,
ich habe ein Verständnis Problem.
Ich möchte ein Bauteil nach EC3 bemessen.
Normalerweise mache ich die Schweißnahtberechnung von Hand (bzw. Excel).
Da ich das Bauteil allerdings in anderer Mission mit Ansys analysiert habe, dachte ich mir: Dann kann ich doch die Schweißnähte in einem Abwasch mitnehmen.
Nun habe ich mir die Mühe gemacht, alle Kontakte manuell da zu setzten (als Linie-Fläche Kontakt an einem Volumenmodell), wo auch die Schweißnähte sind. Eine Naht ist eine manuelle Kontaktregion.
Mein perfider plan war es, die Kraftreaktion der jeweiligen Schweißnaht als Kraftprobe auszulesen und dann den Nachweis mit den Kraftkomponenten zu führen.
Ich habe mir willkürlich eine Kralle ausgesucht, um mit der Auswertung anzufangen (Siehe Anhang: grün--> Belastung / rot --> Nähte).
So weit, so gut.
Nun habe ich nach alter Väter Sitte die Gleichgewichtsbedingungen geprüft.
Leider geht Summe H und Summe V nicht auf. Die Kraftreaktion ist deutlich größer als die Summe der Nahtreaktionen.
Die Linienkontakte habe ich als Verbund angegeben und alle anderen Einstellungen auf Auto gelassen.
Die externe Kraft habe ich als Probe aus der Zwangsverschiebung ausgelesen.

Ist dieses Vorgehen generell nicht sinnvoll, oder muss ich bei der Definition der Kontakte spezielle Einstellungen anwenden?

Gruß
Boris

Edit: Anhang vergessen...

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Dem Ingenieur ist nichts zu schwere -
Er lacht und spricht: "Wenn dieses nicht, so geht doch das!
Er überbrückt die Flüsse und die Meere,
Die Berge unverfroren zu durchbohren ist ihm Spass.
Er thürmt die Bogen in die Luft,
Er wühlt als Maulwurf in der Gruft,
Kein Hinderniss ist ihm zu gross -
Er geht drauf los!
...

[Diese Nachricht wurde von Boris-a am 11. Nov. 2014 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Boris-a am 11. Nov. 2014 editiert.]

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So, die Hilfedatei gibt zu der Auswertung von Kraftproben folgende Hinweise:

Zitat:

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For a force reaction scoped to a contact region, if you set Extraction = Contact (Contact Element), the reaction calculations come directly from the contact elements themselves. This results in accurate force reactions even when the contact region overlaps with other boundary conditions, such as other contact regions, supports, etc. Characteristics of the Contact (Contact Element) setting are that MPC contact is not supported, nor are reactions from the Target (Underlying Element) side. This feature should only be used with Asymmetric contact and requires that Contact Miscellaneous be set to Yes in the Output Controls. A limitation of the Contact (Contact Element) setting is when you use linear contact (that is, either Bonded or No Separation contact types) with loads that are unrealistically very high or very low in magnitude. These situations can produce inaccurate force reactions.

If a model contains two or more supports that share an edge or vertex, use caution in evaluating the listed reaction forces at those supports. Calculation of reaction forces includes the force acting along bounding edges and vertices. When supports share edges or vertices the global summation of forces may not appear to balance. Reaction forces may be incorrect if they share an edge or face with a contact region.

If you set Extraction = Contact (Underlying Element) in the Details view of either a Force Reaction or Moment Reaction probe, the reaction calculations work from summing the internal forces on the underlying elements under a contact region. Thus, a reported reaction may be inappropriate on a contact face if that face shares topology with another contact face/edge or external load (such as a force or fixed support), which would contribute to the underlying elements' internal force balance. In addition, during a Transient analysis, inertial and damping forces are also included. Another possible scenario could arise for MPC contact of solid surfaces. In this case, if a gap is detected, the solver may build constraints on an additional layer into the solid mesh from the TARGET elements. This produces a more accurate response but will invalidate any reactions from the underlying solid elements of the TARGET elements. If symmetric contact is chosen be careful to verify which side becomes active for the TARGET elements so that the correct reaction can be determined.

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Jetzt habe ich eine umlaufende Naht die sich die Eck-Knoten teilt.
Obwohl ich die Option "Contact Miscellaneous" auf "yes" gestellt habe, kann ich die Auswertung der Kontakt Elemente nicht verwenden.
Die anderen Optionen weisen erhebliche Abweichungen bei der Berechnung des Gleichgewichtes auf.
So wie ich das sehe ist eine sinnvolle Auswertung von bonded Kontakten bezogen auf die Kraftreaktion nicht möglich?

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Hallo,

es kommt darauf an die "richtige" Seite auszuwerten, d. h. nicht die, die mehrfach in Kontakten verwendet wird. Es kann also hilfreich sein, Kontakte aufzudröseln (nicht einen Kontakt zwischen 2 Bauteilen sondern mehrere), damit zumindest eine Kontaktseite (hoffentlich) auswertbar ist.
Dazu gehört auch, den gemeinsamen Eckknoten zu vermeiden (die Knotenkraft dort wird sonst mehrfach ausgegeben), ebenso den Mix von Randbedingungen und Kontakten.
Wenn oben genannte Bedingungen nicht realisierbar sind, ist es besser, in mit APDL auszuwerten, da man dann jeden einzelnen Knoten eindeutig (und nur einmal) einer Auswertung zuordnen kann. Aber das bedeutet auch, dass man das tun muss (Aufwand)
D. h. das in der FE-Analyse ermittelte Gleichgewicht ist numerisch zwar gegeben, wird aber bei einer nicht eindeutigen Auswertung (mehrfache Berücksichtigung von Knotenkräften) in WB anders ausgegeben. Deshalb ist es immer gut, Kontaktflächen zu haben, die "exklusiv" sind (wo nichts anderes dranrührt), dann kann man auch in WB mit geringem Aufwand auswerten.

Viele Grüße
CG

------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

[Diese Nachricht wurde von cgebhardt am 15. Nov. 2014 editiert.]

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Vielen dank für die Antwort.
Leider hilft mir das nicht so richtig weiter.
Ich habe ja schon alle Nähte einzeln als Kontaktregion erfasst.
Wenn ich das richtig verstehe, müsste ich jetzt noch die Geometrie so bearbeiten, dass ich die Kanten die die Nähte darstellen minimal vor dem Ende aufspalte, so dass die Nähte keine doppelten Knoten an den Enden besitzen?
Da ich APDL nicht wirklich nutze, ist die Knotenauswertung so für mich auch sehr aufwendig.
Ich denke bei diesem Aufwand bin ich mit der händischen Berechnung schneller.

Gruß Boris

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Hallo,

ja, die gemeinsamen Knoten sind ein KO-Kriterium.
Deshalb die Frage, ob man eine Seite am Kontakt hat, die exklusiv ist. Wenn ja, ist das die zum Auswerten.
Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

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