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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  Nichtlineare Federelemente in ANSYS WB (4193 mal gelesen)
Enrice
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nonlinearsprings.JPG

 
Hallo,

wieder einmal muss ich mich ratsuchend an euch wenden. Mein Anliegen betrifft die Einbeziehung von geophysischen Daten/Bodenparametern in die Strukturanalyse einer Fachwerksstruktur aus Stahl.
Die Füße dieser Struktur sind mit Pfählen am Boden befestigt, die mehrere meter tief eindringen. Es wird unterstellt, dass die Belastungen an der Struktur mitbeeinflusst werden durch die Bodenbeschaffenheit. Daher soll in der FEM-Analyse das Verhalten des Bodens abgebildet werden durch nichtlineare Federn (siehe hierzu auch die Abbildung). Wichtig zu wissen wäre für mich,(1.) wie die Wertepaare die sich aus dem Kraft-Verformungs Diagramm ergeben, bei den Federelementen hinterlegt werden können und was dabei zu beachten ist und (2.) wie die Integration von Federelementen in das FEM-Modell praktisch in ANSYS WB realisiert werden kann.

Gruß

Enrice

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farahnaz
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xxwhy.JPG

 
(1) siehe pic

------------------
Grüße, Moe

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Enrice
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erstellt am: 22. Mrz. 2017 15:30    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


springelement.JPG

 
Hallo,

Wenn ich über die GUI in das Modell eine Feder einbringe, so habe ich dann im Menü unter der Rubrik "Longitudinal Stiffness" nicht die Möglichkeit auf Wertepaare einzugeben, so wie man es in deinem Screenshot sieht (Siehe Anhang). Liegt es vielleicht an meiner ANSYS Version 14.5 ?

Mich würde es auch interessieren, wie die konkrete Umsetzung einer Pfahlanalyse mit Einbindung der geophysischen Daten in Form von sog. p-y, t-z und q-z Kurven in der APDL-Umgebung vollzogen werden kann. So habe ich exemplarisch unten die Bodenwerte aufgeführt, mit denen ich gedenke die Analyse durchzuführen. Ich weiß, dass für Pfahlanalysen das Kommando PILECALC verwendet wird. Ob dies im Kontext einer Einbringung von Federelementen in das FEM-Model notwendig ist, kann ich momentan nicht beantworten. Hier fehlen mir auch die Befehle zum Erzeugen von den Federn selbst. Aber seht selbst....


FINISH
PILECALC,,0,0,,,,

MUDD -56237
5 P-Y 0,0 10,0
P 0,0 105,0 175,0 71,0 71,0
Y 0,0 0,014 0,06 1,0 10,0
P-Y 10000,0
P 0,0 125,0 200,0 185,0 185,0
Y 0,0 0,014 0,06 1,0 10,0
P-Y 30000,0
P 0,0 720,0 1000,0 750,0 750,0
Y 0,0 0,014 0,06 1,0 10,0
5 T-Z 0,0 10,0
T 0,0 50,0 50,0
Z 0,0 0,012 1,0
T-Z 10000,0
T 0,0 170,0 170,0
Z 0,0 0,012 1,0
T-Z 30000,0
T 0,0 320,0 320,0
Z 0,0 0,012 1,0
5 ENDB
T 0,0 0,0 9000,0 9000,0
Z -1,0 0,0 0,085 1,0

FINISH
/SOLU

SAVE

Vielleicht weiß ja irgendjemand mehr, wie ich die oben aufgeführten Daten sinnvoll in die Analyse einer Fachwerksstruktur einbringen kann.

Viele Grüße

Enrice

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solve1
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Ansys APDL
Ansys WorkBench

erstellt am: 22. Mrz. 2017 21:30    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

hi,
das scheint in die Richtung zu gehen.

https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/15.0.7/en-us/help/ans_adv/advsplpilemechint.html

------------------
Maschinenbau- / Berechnungsingenieur (M.Eng) mit >10 Jahren Berufserfahrung sucht Gelegenheit für berufliche Veränderung in Berlin.
Projekterfahrung in der Anwendung von Ansys (APDL und Workbench) im Bereich Strukturmechanik / Dynamik (Nichtlinearitäten, Kontakt, Festigkeit u.d.g.). Gern auch im Rahmen administrativer Tätigkeiten.

[Diese Nachricht wurde von solve1 am 22. Mrz. 2017 editiert.]

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farahnaz
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Ing.


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Beiträge: 2467
Registriert: 24.04.2007

CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 22. Mrz. 2017 22:34    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Enrice:

Wenn ich über die GUI in das Modell eine Feder einbringe, so habe ich dann im Menü unter der Rubrik "Longitudinal Stiffness" nicht die Möglichkeit auf Wertepaare einzugeben, so wie man es in deinem Screenshot sieht (Siehe Anhang). Liegt es vielleicht an meiner ANSYS Version 14.5 ?

Könnte sein. Ansys hat solche Elemente über Versionen kontinuierlich erweitert.

------------------
Grüße, Moe

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Enrice
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erstellt am: 23. Mrz. 2017 16:29    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

Hallo,

das hast du (fast) richtig erkannt. Ich habe mich bereits zuvor auf dieser Seite umgesehen und auch einiges nützliches an Informationen gefunden (z.B. wie man das Bodenprofil definiert). An sich geht es hier weniger um eine Pfahlanalyse als vielmehr um die Bewertung ermüdungsrelevanter Spannungen unter Berücksichtigung des Bodeneinflusses. Daher weiss ich nicht, inwiefern die Kommandos PILEGEN und PILECALC überhaupt sinnvoll sind für meine Zwecke, zumal PILEGEN zum definieren von Pfählen genutzt wird, während diese bei mir im Modell bereits über die GUI definiert worden sind.
Demnach müsste es doch also ausreichen wenn man ein Bodenprofil festlegt in dem die Pfähle drinne stecken, richtig ?

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Enrice
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erstellt am: 24. Mrz. 2017 15:32    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

Hier noch eine zwei weitere Frage:

Beim Versuch die Pfähle über den PILEGEN Befehl in einem Kommando-Fenster erzeugen lasse, ergibt sich folgende Fehlermeldung:


*** ERROR ***                          CP =      31.719  TIME= 15:21:45
Invalid character in parameter name.                                   
  The setting of parameter= AR2%PILE1% is ignored.   


Hier der zugehörige Kommando-Abschnitt:

*** ERROR ***                          CP =      31.719  TIME= 15:21:45
Invalid character in parameter name.                                   
  The setting of parameter= AR2%PILE1% is ignored.   


! Arg1 is the number of piles
! No real constants actually defined since these are going to be computed
*DO,PileNo,1,arg1,1
R,ar10+PileNo
REAL,ar10+PileNo
NSEL,S,NODE,,PILE1,  ! Use component name for pile cap node
ar2%PILE1%=ndnext(0)      ! Get node number associated with this
!Arg4 is the pile length
N,,NX(ar2%PILE1%),NY(ar2%PILE1%),NZ(ar2%PILE1%)-arg4
*GET,ar3%PILE1%,NODE,,NUM,MAXD    ! Highest node number defined (just added)
E,ar2%PILE1%,ar3%PILE1%
*ENDDO

ALLS  ! Select everything

OUTPR,ALL,1 ! Print all items, uncomment if required

PILEGEN,,ar10+1,ar10+1,1 ! Generate piles
FINISH
/SOLU


Da ich in Bezug auf APDL etwas unerfahren bin, wäre ich über hilfreiche Hinweise bzw. wie man den Code umstricken müsste, erfreut.

Gruß

Enrice

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cgebhardt
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Ich vermute dass PILEGEN in 14.5 noch nicht Bestandteil von Mechanical war, ich glaube (bin aber nicht sicher), dass das erst später integriert wurde. 14.5 habe ich nicht mehr, aber das Command Manual gibt Auskunft.
Viele Grüße
CG

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

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

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Enrice
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erstellt am: 03. Apr. 2017 12:26    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

Ein weiterer Versuch:
Bei Ansys WB Release 14.5 ist es nicht möglich für eine eingefügte (zunächst) lineare Feder longitudinale Steifigkeitswerte tabellarisch einzugeben. Will ich jedoch den Boden mit seinem charakteristisch nichtlinearem Last-Verschiebungsverhalten abbilden, komme ich nicht dran vorbei, eine entsprechende Kurve durch Wertepaare zu generieren (siehe hierzu auch die Elementbeschreibung zu COMBIN39 im Users Guide). Allerdings wird hier einem die Option zur Parametrisierung angeboten. Wird dies aktiviert, so erscheint dann ja das bekannte Parameter Set Feld im Projektfenster. Nur kann ich dann über Edit/bearbeiten dann keine numerischen Angaben machen. Er erscheint ein leeres Fenster, ohne das einem die Möglichkeit gegeben wird etwas eingeben zu können. Wird einer daraus schlau ? Wo liegt der Fehler ?

Gruß

Enrice

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Duke711
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erstellt am: 03. Apr. 2017 13:25    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

Am bestem immer mit Illustrationen argumentieren

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Enrice
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parameterset.jpg


parameterset2.jpg

 
Also, hier mal zwei Images um zu verdeutlichen was ich vorhin meinte. Wie gesagt, erscheint zwar im Projektfenster das Parameter Set Feld. Wenn man dies jedoch aufmachen möchte, erscheint ein weißes, leeres Fenster ohne Eingabemöglichkeit.

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Duke711
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Also erscheint das Fenster vom Parametersettool nicht.

Sieht nach einem Lizenzfehler aus.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 03. Apr. 2017 editiert.]

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Enrice
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Hallo,
Wäre es dann möglich, dass ich die Feder zwar über die GUI in das Modell einfüge, dort dann auch Anfangs- und Endpunkt (Stichwort Mobile/Reference)und damit auch die Federlänge definiere, die restlichen Angaben dann allerdings über das Kommando-Fenster, welches man direkt an die jeweilige Feder anhängen kann, mache ?
Folgender Vorschlag:


prep7/

ET,_sid,COMBIN39,0,0,1,1,,1
R,_sid,0.0,0.0,0.001016,2224,0.002032,4448
Rmore, 0.003048,6672, 0.001016,2224, 0.002032,4448
Rmore, 0.006096,13344, 0.076200,13344,

Der obige Kommandoabschnitt soll die Umwandlung der linearen Feder (COMBIN14) in eine nichtlineare Feder (COMBIN39) ermöglichen. KEYOPT 4 definiert, dass translatorische Verschiebungen in alle drei Raumrichtungen möglich sind. Über R und Rmore werden die Wertepaare aus der nichtlinearen Federkennlinie definiert.
Funktionieren tut es jedoch trotzdem nicht.

Fehlermeldung:

Invalid "Longitudinal Stiffness"

A general failure occurred during the solution process.

Wer kann hier durch Rat/Wissen weiterhelfen ?

Gruß

Enrice


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Das liegt glaube ich am falsch definierten Keyopt


Bei Unsicherheiten im APDL Code. Das Projekt von der WB zu Ansys APDL Classic exportieren. Die Definitionen per Maus über die Toolbox vornehmen und anschließend die relevanten APDL Commands auslesen.


[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 05. Apr. 2017 editiert.]

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Ich denke nicht
Siehe: https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/16.2.3/en-us/help/ans_cmd/Hlp_C_ET.html

Die Werte die beim ET Kommando an den Positionen 4-9 deklariert werden sind doch die 6 KEYOPT-Parameter oder habe ich da was falsch verstanden ?

Auch stehen bei COMBIN39 Elementen für KEYOPT(1) nur die Parameter 1 und 2 zur Verfügung. 4 wäre wie im obigen Fall nicht zulässig.

Gruß
Enrice

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Duke711
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erstellt am: 05. Apr. 2017 12:38    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

Also wenn ich diesen Befehl eingebe kommt eine Warnung

ET,1,COMBIN39,0,0,1,1,,1

Both Keyopt(3) and Keyopt(4) are nonzero...


Nachtrag:

Keine Warnung

et,1,combin39,0,0,0,1,,1

DOF UX,UY,UZ

Am besten bei Unsicherheiten über die Classic arbeiten. Denn die RMORE Koeffizienten werden vermutlich auch fehlerbehaftet sein, der eigentliche Grund für die Fehlermeldung. In der Classic können die Werte über einen  Funktiongraphen auf Plausibilität geprüft werden.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 05. Apr. 2017 editiert.]

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erstellt am: 05. Apr. 2017 16:42    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,
wie weise ich denn bei Classic dem Federelement Start- und Endposition zu, also x1,y1,z1 und z2,y2,z2 ? (habe bisher nie mit Classic gearbeitet).

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Duke711
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erstellt am: 05. Apr. 2017 22:59    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

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erstellt am: 06. Apr. 2017 11:09    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

Ein Tutorial mit sehr eindeutigen und klar erklärenden Schritten zur Definition von Federelementen. So etwas muss man erst in den Weiten des Internets finden.

Hilfreich war auch die Idee, das Ganze in ANSYS Classic umzusetzen um sich dann die APDL Kommandos ausgeben zu lassen.

Jedoch ist mir aufgefallen, dass bei der Zuweisung der Real Constant Set Nummern unter Element Attributes die Anzahl der zur Auswahl stehenden Element Typ Nummern auf 400 begrenzt ist. Da die Element Typ Nummer des von mir definierten Federelementes 1420 ist, wird dieses Federelement also hier folglich gar nicht aufgeführt und eine Zuweisung ist so nur als Kommando möglich. Bleibt dann noch die Frage offen, woher ich wissen soll, welche Real Constant Set Nummer für ein Element bzw. einen Elementtyp auszuwählen ist.

Danke übrigens für die bisherige Hilfe

Gruß

Enrice

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Duke711
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erstellt am: 06. Apr. 2017 15:39    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 Enrice 10 Unities + Antwort hilfreich

Leider verstehe ich die Fragestellung nicht so richtig.

Die Real Constant Set No. ist ledeglich eine logische Zuweisung. Sollten mehrere Elemente verwendet werden (z.B.: Plane82, Combin40, Combin39,Conta175 usw.) kann über solch eine Klassifizierung anhand dieser Nummer, ein Element Koeffizienten zugewiesen werden. Die dann global für das jeweilige Element gespeichert werden, so dass der Solver diese Werte später abrufen kann.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 06. Apr. 2017 editiert.]

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