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Kontaktsprung.jpg

Hallo Abaqusler,

habe ein merkwürdiges Verhalten in der Kontaktzone einer exzentrischen Bolzenverbindung.

Der Bolzen verbindet 2 Bleche miteinander. Dabei wird über das Blech auf dem kleineren Durchmesser die Last aufgebracht, am größeren Durchmesser sitzt das Blech mit der Lagerung. -->Bilder

Für die Kraftübertragung habe ich folgende 2 Kontaktzonen definiert:

Kontaktdefinition: Finite Sliding, Surface-to-Surface, adjustment=0.01 bzw. 0.02 (geschlossene Kontakte bei Inital); Contact prop: Tangential Behavior frictionless, Normal Behavior: enforcement method=default, pressure overclosure="hard" contact; Contact Controls: automatic stabilization

In axialer Richtung wird der Bolzen durch Absätze (Kontakt) in den Bohrungen gehalten.

Das Problem lässt sich auf den Bildern gut erkennen. Bis Increment 3 (Time 0.75) verhalten sich COPEN und CPRESS stetig und passen qualitativ auch gut zur Belastung. Durch Aufbringen des letzten Increments verändert sich das Verhalten allerdings sprunghaft. Die Kontaktöffnung und die Spannung sind plötzlich linienhaft auf der Kontaktfläche verteilt. Außerdem fällt der Wert der maximalen Kontaktspannung. Der Bolzen (nur der Bolzen) zeigt sich bei großem Scale Factor stark „aufgeblasen“. Das Problem tritt nicht auf, wenn ausschließlich der kleine Durchmesser simuliert wird.

Ich finde das Verhalten merkwürdig und hoffe, dass jemand eine Idee hat und mir weiterhelfen kann. Habe schon so einiges probiert: Netzverfeinerung und verschiedene Kontaktparameter, Kontatktstabilisierung ein/aus. Hat alles nix gebracht.

Ein Input-File darf ich leider nicht posten.

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- Welche Abaqus Version verwendest Du?
- Verwendest Du Kontakt mit "Surface Smoothing"?

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Ich verwende die Version 6.7-EF.

Die Option "Surface Smoothing" kenne ich nicht für "surface to surface"-Kontaktflächen. Womit kann ich denn das "smoothing" einstellen? Mir ist das nur für Einstellung "node to surface" bekannt.

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Surface Smoothing gibt es ab Version 6.8. Könntest Du mit einer neueren Abaqus-Version arbeiten?

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Muss wohl vorerst bei meiner Version bleiben.

Die meisten Kontakte in meinem Modell laufen ja super. Nur dieser zeigt dieses komische Verhalten beim aufbringen des letzten Inkrements. Die Flächen selbst sollten daher zu Beginn O.K. sein. Auch das "Aufblasen" des Bolzens im letzten Schritt muss doch einen Grund haben.

Kenne mich nicht so gut mit den "contact props" und "contact controls" aus. Vielleicht kann man darüber noch Einfluss auf dieses Verhalten nehmen.

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Der Effekt, den Du in der Verteilung der Kontaktkräfte siehst, hängt mit der Diskretisierung der zylindrischen Flächen zusammen. Durch die Vernetzung wird die eigentlich glatte Zylinderfläche facetiert abgebildet. Wenn Sich Deine nun "eckigen" Zylinderflächen gegeneinander bewegen, ergibt sich je nach Lage der Knoten (oder Knotenreihen) ein anderer Abstand der Slaves zur den Masterflächen. Damit ändern sich auch die Kontaktkräfte. Das sollte in kleinem Rahmen sein, ist aber im Contourplot als Inselbildung sichtbar.

In den neueren Abaqus-Versionen gibt es die Möglichkeit, die Facettierung zylindrischer Flächen im Kontakt mit der Option "surface smoothing" zu verbessern, so daß dann diese Inseln nicht mehr auftreten.

Vielleicht verschwindet der Effekt auch, wenn Du mit zylindrischen Elementen arbeitest?

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Vielen Dank für deinen Hinweis.

Würde deine Idee mit den zylindrischen Elementen gerne testen. Du meinst sicherlich die Elementtypen CCL9 bzw. CCL12. Gibt es denn eine Möglichkeit diese unter CAE einzustellen oder muss ich das direkt im Input-File angeben?

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