Hallo Zusammen,
ich modelliere derzeit thermischen und mechanischen Kontakt eines Stahl-Beton-Verbundquerschnitts. Dabei handelt es sich um ein dünnwandiges Stahlrohr, das mit Beton gefüllt ist. Das Stahlrohr habe ich durch Schalenelemente, die Betonfüllung durch Volumenelemente diskretisiert. Jetzt ergeben sich zwei Fragen:
1) Wie geht ANSYS mit der Verbindung von Schalen- und Volumenelementen um? Ist es nicht problematisch, Knoten mit 6 DOF (Schalenelemente) an Knoten mit 3 DOF (Volumenelemente) anzuschließen? Als kontakt ist Bonded eingestellt und als Formulation Program Controlled. Ich weiß also nicht so recht, was ANSYS genau tut, um die Verdrehungs-DOFs der Schalenelemente in Verschiebungs-DOFs der Volumenelemente (und umgekehrt) umzurechnen. Die produzierten Ergebnisse scheinen aber plausibel zu sein.
2) Eine Konvergenzstudie hat ergeben, dass die Wahl linearer Elemente (SHELL181, SOLID185) geeigneter ist, da sich mit quadratischen Ansatzfunktionen ein sehr großer Rechenaufwand ergibt. Unschön bei dieser Lösung finde ich aber, dass ANSYS WB 18.2 als Kontakt- und Zielelemente mit Zwischenknoten (CONTA174, TARGE170) verwendet. Der Grund hierfür müsste darin liegen, dass im ANSYS Help Viewer keine TARGE-Elemente ohne Zwischenknoten aufgelistet sind. Ich nehme also an, solche existieren nicht?! Zwar kann man die Kontakt- und Zielemente nicht sehen, aber rein theoretisch würden die Oberflächen der einzelnen Elemente durch die Kombination linearer (SHELL181, SOLID185) und quadratischer Elemente (CONTA174, TARGE170) nicht passgenau aufeinander liegen, da die gekrümmte Oberfläche durch die linearen Elemente linearisiert und durch die quadratischen gekrümmt abgebildet wird. Ist das ein Problem? Schließen bei einer solchen Kombination die Eck- und Zwischenknoten der quadratischen Elemente an die Eckknoten der linearen Elemente an oder schließen nur die Eckknoten aneinander an und die Zwischenknoten der quadratischen Elemente hängen in der Luft?
Würde mich sehr freuen, wenn jemand helfen könnte.
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