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Hallo zusammen,
ich bin ein absoluter einsteiger in Abaqus und beschäftigte mich gerade in meiner Studienarbeit mit der Software.
Die Thematik meiner Studienarbeit befasst sich mit der Simulation eines Biegeprozesses.

Mein Modell ist soweit aufgebaut, Randbedingungen gesetzt und es läuft soweit auch, dass die Ergebnisse zufriedenstellend sind. Nur sind mir einige Einstellungen die ich getroffen habe noch nicht so ganz klar. 

Daher hätte ich ein paar Verständnisfragen:
1.) Bei der Einstellung im Mesh Modul kann ich bei der definition des Elementtypen (Element Type) zwischen linearer und quadratischer Berechnung wählen. In wie fern unterscheiden sich beide und wann ist welche zu empfehlen? Rechne zur Zeit linear.
2.)Direkt darunter im Abschnitt Element Control kann für das Element zwischen Reduced Integration und Incompatible modes unterschieden werden. Was bedeutet dies und in wie fern beeinflusst es eine Simulation.
3.)Gibt es die möglichkeit, außer über die Änderung der Vernetzungdichte, im Mesh Modul die schnelligkeit einer Simulation zu beschleunigen?

Ich hoffe ihr könnt mir ein wenig helfen, auch wenn ihr mein Modell nicht als CAE am Rechner liegen habt.

Gruß Kyoto

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Hi

zu 1.) Die Bezeichnung linear und quadratisch beziehen sich auf den Polynomgrad der verwendeten Ansatzfunktionen. Diese dienen der Interpolation der Knotenfreiwerte. Je hoeher der Polynomgrad, desto besser die Interpolation. Jedoch eignen sich nicht alle Polynome fuer jeden Anwendungstyp. Deshalg gibt es auch soviele unterschiedliche Elementtypen. Ich gehe nun einmal von 3D Continuumselementen aus, welche evtl. in der angesprochenen Simulation eingesetzt werden. Quadratische Elemente sind in den meisten Faellen genauer in den Ergebnissen, aber die Rechenzeit ist hoeher, da statt 8 Knoten nun 20 Knoten vorhanden sind und die Elementsteifigkeitsmatrizen groeßer sind und damit natuerlich auch das Gesamtgleichungssystem, das am Ende geloest werden muss.
Du schreibst von einer Biegesimulation. Hier ist es nun wichtig zu wissen, ob es ein eher duennes Modell ist [aehnlich einer Platte] oder weniger duenn. Es geht darum, dass lineare C3D8 Elemente Biegung schlecht abbilden, wenn nicht genuegend Elemente ueber der Dicke verteilt sind. Nimm einen Plattenstreifen und ein Element ueber der Dicke: Das Ergebnis wirst du schoen vergessen koennen! Setzt du aber 10 Elemente ist es schon brauchbarer. Quadratische C3D20 Elemente sind aufgrund ihrer hoeheren Ansatzfunktionen besser geeignet. Zu diesem Thema gibt es unzaehlige Buecher. Als Stichwort sollte hier "Locking" genuegen.
Ein Patentrezept gibt es demnach nicht.

2.)
Reduzierte Integration ist eine Moeglichkeit, die Rechenzeit zu verkuerzen. Je nach Rechnungsart ist hier jedoch auch Vorsicht geboten. Numerische Probleme koennen sehr schnell auftreten. Inkompatible Moden sind eine Moeglichkeit, das angesprochene Locking zu reduzieren. Soll heißen, dass die Versteifungseffekte bei Biegerechnungen ein wenig verringert werden.

3.)
Wie schnell muss es denn werden? Prinzipiell ist das immer ein Kompromiss zwischen Genauigkeit der Ergebnisse und der aufgewendeten Zeit. Am Ende spricht man nicht mehr von Zeit sondern von Kosten; Rechenkosten. Und die Qualitaet kostet halt. Klingt wie ne Phrase, ist aber so.
Ueber welche Modellgröße sprechen wir denn hier? Wieviele Elemente und Knoten hast du in deiner Simulation? Wieviele Lastfaelle sind das und wieviele Inkremente? Wie lang laeuft eine solche Rechnung?

mit Gruß

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==  Dingsen  ==
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Vielen Dank erstmal für die ausführlichen Informationen.

zu 1.) Ja ich verwende ein 3D Continuumselementen mit einem linearen C3D8R Element. Gibt es noch andere Elementtypen, die ich nutzen kann, um das Ergebnis genuer abzubilden? Quadratisch wäre ja dann C3D20R? Oder ist dieses Element bei genuügend Elementen in Biegerichtung brauchbar? habe bei einer wanddicke von 1mm (2 Elemente über die Dicke) und Höhe von 20mm (10 Elemente über die Höhe)...kann man da pauschal sagen, ob das i.o. ist?

zu 3.) Da ich ja noch recht neu auf dem Gebiet bin, kann ich noch nicht so recht beurteilen, was lange und was kurz ist. 
Aber die Berechnung der Biegung dauert ca. 1,5 Tage. Das zu biegende Profil hat eine Länge von 1000mm...über das Profil sind 13800 Elemente verteilt bei ca. 16000 Knoten (weis leider nicht wie ich die genaue Anzahl nachschauen kann). Die Simulation durchläuft 4 Steps mit insgesamt 2100 Inkrementen. (Könntest du mir evtl. kurz erklären, worauf es bei der maximalen Anzahl der Inkremente und Inkrementgröße bei der Einstellung im Step ankommt???)

Gruß Kyoto 

[Diese Nachricht wurde von Kyoto am 26. Feb. 2010 editiert.]

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nochmal zu 1.)
Das C3D8R hat 8 Knoten und 1 Integrationspunkt. Das C3D20R hat 20 Knoten und 8 Integrationspunkte. Das Schublocking ist hier schon weg, was die Reduktion der Integrationspunkte an Ungenauigkeiten mit sich bringt, kann ich nicht genau sagen. Zwei quadratische Elemente ueber der Dicke kann mitunter bei kleinen Verformungen (also linearen Rechnungen) schon schlecht sein, muss es aber nicht zwangsweise. Solltest du aber mehr Elemente ueber der Dicke zulassen und das aeußere Netz identisch, dann wird irgendwann ein anderes Problem auftauchen. Die Elemente sind dann im Startzustand schon geometrisch schlecht konditioniert. Soll heißen, dass die Hoehe im Vergleich zur Breite und Laenge des Elementes sehr klein ist. Das kann numerische Probleme bringen. Wenn das insgesamt so duennwandig ist, dann sollte man auch ueberlegen, ob Schalenelemente nicht eine bessere Wahl waeren.

zu "zu 3.)"
1,5 Tage sind schon ordentlich. Die Gesamtanzahl der Elemente und Knoten kannst du ueber "Query" herausbekommen. Wenn du auf query klickst, oeffnet sich ein Fenster in welchem du "Mesh" anklicken kannst. Dann steht unten im Messagebereich eine Zusammenfassung der verwendeten Elemente und der vorhandenen Elemente und Knoten.
Was mich mehr verwundert ist, dass pro Step mehr als 500 Inkremente benoetigt werden. Ist das eine geometrisch nichtlineare Rechnung? Also: Hast du fuer die Steps "NLGEOM=on" gesetzt? Oder ist es eine elastisch-plastische Rechnung? Oder hast du Kontakt mit drin?

Die Sache mit den Inkrementen laesst sich nicht mal eben so schnell erklaeren. Das haengt mit dem numerischen Loesen des Gleichungssystems zusammen. Je nach dem was genau gerechnet wird, versucht der Loeser ein Ergebnis fuer ein angenommenes Inkrement zu finden. Schafft er das nicht, verkleinert er die Schrittweite und versucht es erneut. Diese Steuerung kann man getrost ABAQUS ueberlassen. Bei 500 Versuchen wuerde ich mir jedoch schon die Frage stellen, ob da nicht irgendwas schief laeuft.

Das sind alles nur Vermutungen. Von daher musst du selbst schauen, was in deinem Falle zutrifft oder nicht.

viel Erfolg weiterhin

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==  Dingsen  ==
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