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Autor Thema:  Konvergenzanalyse (2398 mal gelesen)
Orchard
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AutoCAD Mechanical 2015

erstellt am: 05. Sep. 2016 09:32    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


Konvergenzproblem.jpg

 
Hallo,

ich soll/darf/muss für meine Bachelorarbeit FEM-Berechnungen machen. Leider ist die kritische Stelle für die Berechnungen
ein Rundgewinde. Dort ist das Teil eingeschraubt und wird u.a. auf Biegung belastet.
Das Rundgewinde habe ich im CAD ausmodelliert (ohne Steigung) und einen Körper für die Gewindeaufnahme modelliert.
Das Gewinde habe ich nun so lange vergrößert, bis meine Dehnungen in einem ertragbaren Bereich liegen.
Anschließend habe ich für die betroffenen Flächen eine Konvergenzanalyse gestartet. Leider steigt und steigt
die Dehnung immer höher an bis sie im letzten Schritt um 125% ABFÄLLT. Was soll mir dieses Ergebnis sagen?

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cgebhardt
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erstellt am: 05. Sep. 2016 13:00    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 Orchard 10 Unities + Antwort hilfreich

Da läuft irgendwas schief.
Würde ich nicht wundern, wenn der Verformungszustand komplett anders aussieht. Z. B. eine Starrkörperbewegung auftritt, die zu Nullspannungen führt.
Die Veränderung des Netzes führt - wenn sie Kontakte mit einschliesst - zu anderen Kontakteigenschaften, da die Elementgröße z. B. Toleranzen usw. beeinflusst. Wenn es wirklich oben beschriebenes Szenario ist, würde ich z. B. den Pinball manuell vorgeben, statt dass ANSYS den u. a. über die Elementgröße automatisch berechnet.

Viele Grüße
CG

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

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
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Orchard
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AutoCAD Mechanical 2015

erstellt am: 05. Sep. 2016 14:29    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

Wäre es sinnvoll, die Simulation ohne Reibung laufen zu lassen? Aktuell
habe ich zwischen Gewindebolzen und Gewindebuchse einen Reibungskontakt mit
Reibungskoeffizient von 0,33. Die Berechnung dauert leider sehr sehr sehr lange ;-(.

Danke vorab

Gruß Stefan

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cgebhardt
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Maschinenbauingenieur


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erstellt am: 05. Sep. 2016 18:49    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 Orchard 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich denke nicht. Ich vermute, dass es ein Bauteil gibt, das nur über nichtlinearen Kontakt gehalten wird, der mit der Netzverfeinerung irgendwann verloren geht.
In der Kombination mit Nichtlinearitäten würde ich keine Netzkonvergenz definieren, sondern manuelle Elementgrößen und am Ende der analyse über den Vergleich gemittelter und ungemittelter Spannungen die Netzgüte im relevanten Bereich (!) prüfen. Dazu gibts hier auch viele Posts.

Rechnet schneller und ist robuster.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
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Orchard
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AutoCAD Mechanical 2015

erstellt am: 06. Sep. 2016 14:48    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


FEM_Berechung_14gemittelt.png


FEM_Berechung_14_ungemittelt.png


FEM_Berechung_14_konvergenz.png

 
Hallo Herr Gebhardt,

vielen Dank für Ihre Unterstützung. Ich habe versucht Ihre Tipps umzusetzten. Allerdings zeigen sich zwischen gemittelten und ungemittelten Spannung immer noch sehr hohe Unterschiede. Die Netzfeinheit basiert auf einer Konvergenzanlayse die diesmal nicht gescheitert ist. Muss ich das Netzt noch viel feiner machen?

Danke vorab

Gruß Stefan

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cgebhardt
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Maschinenbauingenieur


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Registriert: 20.11.2000

erstellt am: 07. Sep. 2016 08:40    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 Orchard 10 Unities + Antwort hilfreich

Ob weiter verfeinert werden muss, kann ich so nicht abschätzen. Der Konvergenzverlauf sieht schon mal gut aus.
Dann müssten aber auch die Element- und Knotenspannungen nahe beieinander liegen. Wenn sie das nicht tun, würde ich das Ergebnis nochmal hinterfragen.
Leider sieht man den Hotspot bei den ungemittelten Spannungen vor lauter Elementkanten nicht. Ein Bild auf den Hotspot nur mit Farbdarstellung ohne Elemente wäre prima. Dann auch in einer Ansicht, wo man ihn sieht. Am besten von beiden Ergebnissen.
Wenn man die ungemittelten Ergebnisse auf die Stelle bezieht, wo die gemittelten maximal sind, könnten die Werte ganz gut beeinander liegen. Das würde auch den Konvergenzverlauf erklären.

Was ich noch nicht gesehen habe ist, dass die ungemittelten so einen völlig anderen Verlauf haben, wenn das Netz gut sein sollte.

Ich vermute (= nicht wissen), dass der Maximalspannungsort am Übergang der gewählten Fläche zu dem Rest des Modells liegt. Wenn das so sein sollte, bitte ein zusätzliches Bild der Spannungen der gewählten Fläche plus der angrenzenden.
Plus ein Bild der Randbedingungen/Kontaktbedingungen.

Was rein nach Bauchgefühl nicht so prickelnd aussieht ist die Verteilung der Spannungen. Gibt es einen physikalischen Grund, dass der Hotspot keine schöne rote (schmale) "Insel" sein sollte? Irgendwelche Nuten innen oder andere "Unregelmäßigkeiten"? Wenn es keinen physikalischen Grund gibt, liegt es wahrscheinlich an einer zu groben Initalvernetzung. Ich würde dann lieber manuell in der Nut eine Netzfeinheit definieren, statt das über die Konvergenz zu lösen.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

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