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Autor Thema:   Konvergenz bei Singularität am Verbundkontakt (195 mal gelesen)
Frusciante216
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Beiträge: 1
Registriert: 10.06.2019

erstellt am: 10. Jun. 2019 18:22    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


Unbenannt.jpg


Unbenannt2.jpg


Unbenannt3.jpg

 
Guten Tag,

Ich bin noch relativ neu in ANSYS. Ich versuche mich seit Längerem an folgendem Problem: An einen HEA Träger sollen beidseitig Bolzen angeschweißt werden, welche dann auf einem externen Körper aufgelagert werden. Es soll in einer nichtlinearen Berechnung der Einfluss der Bolzendurchmesser auf den Trägersteg bzw. die verbleibende Querkrafttragfähigkeit des Stegs quantifiziert werden. Die Bolzen sollen möglichst nahe an das Trägerende platziert werden.

Zum Modell:
Die Trägerlänge wird mit 20 cm vorgegeben, um den Anteil aus Biegung geringzuhalten.
Der Träger wird mittels einseitiger fixierter Lagerung als Kragarm modelliert und die Kraftreaktion an dieser gemessen. Die Bolzen werden über einen Verbundkontakt in der Nähe des freien Endes an den Trägersteg angeschlossen. Die externen Verformungen werden an die Außenfläche der Bolzen aufgebracht, da dort die Resultierende der Auflagerkraft ist. Der Algorithmus erstellt automatisch Heaxedernetze für alle drei Bauteile, die unabhängig voneinander sind.

Zur Netzüberprüfung habe ich zunächst linear gerechnet mit 2 externen Kräften von jeweils 10 kN. Das Problem ist, dass ich nicht genau einschätzen kann, wann mein Netz optimal gewählt wurde. Beim Bolzen im Bereich des Kontakts ist die Vergleichsspannung bei Standardvernetzung (> 20mm) 36 / 39 Mpa (gemittelt/ungemittelt). Bei Verfeinerung im Kontaktbereich steigen die Spannungen im Bolzen je nach Wahl der Verfeinerung im Steg bis zu 53 Mpa an aber bleiben konvergent bei Betrachtung gemittelter und ungemittelter Spannungen.
Im Steg an der Kontaktstelle sind sie zunächst 23/27 MPa bei Standardvernetzung und gehen bei Verfeinerung im Steg immer weiter auseinander mit z.B. 36/45 MPa bei 5 mm im Steg.
Auch die Vorgabe einer prozentualen Konvergenz der Vergleichsspannungen im Steg über die adaptive Vernetzung bringt keine konvergenten Lösungen. Deswegen dachte ich an eine Singularität an der Stelle des Kontakts. Lediglich bei einer Netzeinstellung von 15 mm global und 5 mm am Bolzen im Kontaktbereich hat fast 100% Übereinstimmung der gemittelten und ungemittelten Spannungen. Aber ich bin mir mittlerweile nicht mehr wirklich sicher, wie ich eine genauere Konvergenzüberprüfung hinbekomme. Die Spannungen im Steg dürften ja irgendwann nicht mehr viel ansteigen. Ich habe es auch über ein lokales Koordinatensystem und Verfeinerung mittels Einflussbereich am Kontakt versucht. Das bringt aber auch nichts. Den Kontaktalgorithmus z.B. MPC bringt verhältnismäßig auch keine Änderung. Ein längerer Träger oder die externen Kräfte näher am Steg anbringen bringt auch nichts. Eine gemeinsame Tetraedervernetzung der Bauteile habe ich auch probiert, verschlechtert aber eher die Ergebnisse. Per Handrechnung müsste die Vergleichsspannung am Bolzen ca. 35 Mpa sein. Vielleicht könnte mir jemand weiterhelfen.
Vielen Dank.

[Diese Nachricht wurde von Frusciante216 am 10. Jun. 2019 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Frusciante216 am 12. Jun. 2019 editiert.]

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farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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Beiträge: 2301
Registriert: 24.04.2007

CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 10. Jun. 2019 21:19    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 Frusciante216 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich habe deinen Beitrag nur oberflächlich gelesen. Aber unten zwei Tipps:

a) Wer Singularität ist, sind Spannungen numerisch unendlich. Denk mal an Gausspunkten, die Plotfarben sind von interpolierten Werten hergleitet.

b) Wo do Zweifel an Netzverfinerung hast, vernetzt die Region sehr fine ganz am Anfang.

------------------
Grüße, Moe

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Duke711
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Beiträge: 546
Registriert: 14.11.2016

erstellt am: 11. Jun. 2019 01:40    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 Frusciante216 10 Unities + Antwort hilfreich

Das Problem ist die unendlich scharfe Kante, das ist weder realitätsnah, noch sollte man sowas vermeiden. Ansonsten den Plot vernachlässigen und Knotenergebnisse auswerten. Außerdem ist bezüglich der scharfen Kante das Netz viel zu grob. Und auch die Kontaktvernetzung ist in der Netzdichte viel zu unterschiedlich. Hier wurde beinahe alles falsch gemacht, was man falsch machen kann.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 11. Jun. 2019 editiert.]

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