thermal expansion mit C3D10-Elementen (Dassault Systemes - PLM Solutions/SIMULIA/ABAQUS)

Hallo,

ich habe ein Stahlteil (rein elastisch) auf das ein Kunststoffbauteil (elastisch, plastisch) mit Übermaß aufgepresst wird. Den Kontaktbereich der beiden Bauteile habe ich am oberen und unteren Kontakt mit linearen Hexaedern C3D8 vernetzt, den Rest der beiden Bauteile mit quadratischen Tetraedern C3D10. Das Aufpressen rechne ich mit "shrink fit". Die Spannungsverläufe sehen OK aus. Im zweiten Step gebe ich eine Temperaturlast auf. Die Spannungsverläufe (und Dehnungsverläufe) sind nun "fleckig" (von Knoten zu Knoten 50 MPa Unterschiede in der Mises-Spannung). Gleichzeitig kann man im zweiten Step bei stark überhöhter Darstellung (deformation scale factor: 2000) ein "ausbeulen" der Tetraederelemente beobachten. Hat jemand eine Idee woran das liegen könnte? Ich habe die Rechnung auch schon mit modifizierten quadratischen Elementen C3D10M anstatt der C3D10 Elemente durchgeführt, die Ergebnisse sind identisch. Ich rechne mit ABAQUS 6.9-1, die Steps sind static, general.

Anbei Auszüge aus meinem Inputfile:

** MATERIALS
**
*Material, name=Mat_1
*Elastic
210000., 0.3
*Expansion, zero=23.
1e-05,
*Material, name=Mat_2
*Elastic
10918.9, 0.35, 23.
5676.47, 0.4, 80.
4783.78, 0.4, 100.
*Expansion, zero=23.
8.3e-05, 70.
9.27e-05,120.
*Plastic
81.4, 0., 23.
112.23, 0.0008, 23.
139.03, 0.002, 23.
160.92, 0.0036, 23.
179.91, 0.0055, 23.
193.9, 0.0078, 23.
204.89, 0.0104, 23.
212.86, 0.0133, 23.
216.73, 0.0165, 23.
38.86, 0., 80.
65.28, 0.002, 80.
84.39, 0.0053, 80.
99.12, 0.0094, 80.
110.64, 0.0139, 80.
119.69, 0.0189, 80.
125.71, 0.0244, 80.
129.69, 0.0301, 80.
130.53, 0.0364, 80.
133.5, 0.0423, 80.
35.66, 0., 100.
59.97, 0.0022, 100.
77.28, 0.0058, 100.
90.19, 0.0103, 100.
100.17, 0.0154, 100.
107.57, 0.021, 100.
112.54, 0.027, 100.
116.51, 0.0332, 100.
118.39, 0.0397, 100.
120.29, 0.0462, 100.
**
** INTERACTION PROPERTIES
**
*Surface Interaction, name=Kontakt
1.,
*Friction, slip tolerance=0.005
0.12,
**
** BOUNDARY CONDITIONS
**
** Name: Lagerung_1 Type: Displacement/Rotation
*Boundary
_PickedSet86, 1, 1
_PickedSet86, 2, 2
_PickedSet86, 3, 3
** Name: Lagerung_2 Type: Displacement/Rotation
*Boundary
_PickedSet87, 1, 1
** Name: Lagerung_3 Type: Displacement/Rotation
*Boundary
_PickedSet88, 1, 1
_PickedSet88, 3, 3
**
** PREDEFINED FIELDS
**
** Name: Temperatur Type: Temperature
*Initial Conditions, type=TEMPERATURE
_PickedSet85, 23.
**
** INTERACTIONS
**
** Interaction: Kon_part_1-part_2_oben
*Contact Pair, interaction=Kontakt
Kon_part_2_oben, Kon_part_1_oben
** Interaction: Kon_part_1-part_2_unten
*Contact Pair, interaction=Kontakt
Kon_part_2_unten, Kon_part_1_unten
** ----------------------------------------------------------------
**
** STEP: Einpressen
**
*Step, name=Einpressen, nlgeom=YES
*Static
0.01, 1., 1e-05, 1.
**
** INTERACTIONS
**
** Interaction: Kon_part_1-part_2_oben
*Contact Interference, shrink
Kon_part_2_oben, Kon_part_1_oben
** Interaction: Kon_part_1-part_2_unten
*Contact Interference, shrink
Kon_part_2_unten, Kon_part_1_unten
**
** OUTPUT REQUESTS
**
*Restart, write, frequency=0
**
** FIELD OUTPUT: F-Output-1
**
*Output, field
*Node Output
CF, NT, RF, U
*Element Output, directions=YES
LE, NE, PE, PEEQ, PEMAG, S
*Contact Output
CDISP, CSTRESS
**
** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
**
*Output, history
*Energy Output
ALLSD, ALLSE
*End Step
** ----------------------------------------------------------------
**
** STEP: T=90°C
**
*Step, name="T=90°C", nlgeom=YES
*Static
0.1, 1., 1e-05, 1.
**
** PREDEFINED FIELDS
**
** Name: Temperatur Type: Temperature
*Temperature
_PickedSet85, 90.
**
** OUTPUT REQUESTS
**
*Restart, write, frequency=0
**
** FIELD OUTPUT: F-Output-1
**
*Output, field
*Node Output
CF, NT, RF, U
*Element Output, directions=YES
LE, NE, PE, PEEQ, PEMAG, S
*Contact Output
CDISP, CSTRESS
**
** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
**
*Output, history
*Energy Output
ALLSD, ALLSE
*End Step

Gruß

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