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HubwagenSchemaisch.jpg

Grüße,

und wieder einmal weiß ich nicht weiter. Wie vielleicht einige mitbekommen haben versuche ich seit einer ganzen Weile ein relativ komplexes Bauteil zu berechnen. Das Problem jetzt liegt darin, dass er das Modell zwar ohne Probleme rechnet aber sich an unbelasteten Stellen im Modell Beulen bilden. Diese Beulen haben dabei eine signifikante Größe. Das für mich verwirrenste ist, dass ich dasselbe Modell (erstellt durch Copy Model) zweimal mit leicht geänderten Randbedingungen rechne. Bei einer Berechnung ist das Ergebnis erwartungsgemäß und auch bei einem sehr großen Deformation scale factor komplett ohne Beulen. Beim anderen Modell hab ich wie gesagt diese Beulen, der Rest der Verformung hingegen ist erwartungsgemäß. Die signifikanteste Änderung zwischen den Modellen ist das Wegfallen einer Lagerung. Leider kann ich auf Grund von Geheimhaltungsvereinbarungen keine Details nennen, bzw. Bilder hochladen. Aus diesem Grund versuche ich das Problem möglichst genau mit Hilfe der Skizze zu beschreiben. Das Modell so wie in der Skizze dargestellt rechnet er ohne Beulen. Im zweiten Modell entfällt im Wesentlichen nur das Loslager unter der Krafteinleitung. Das heißt also das sich der Arm nach unten biegt. Diese Verformung ist so erwartet und auch im Modell zu sehen. Leider entstehen hinter der Krafteinleitungsstelle Beulen.

Simuliert wird das Modell als 3D-Modell mit Volumenelementen. Die einzelnen Bestandteile der Schweißkonstruktion sind mit Hilfe von Tie-Couplings miteinander verbunden. Als Elemente kommen C3D8R-Elemente zum Einsatz. Die Belastung ist rein mechanisch. Ich hoffe das mir trotz der Einschränkungen bei der Beschreibung meines Problems mir jemand helfen kann.

Gruß Darkviral

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Ich hatte auch einmal das Problem und habe es gelöst indem ich die Elementanzahl über der Dicke auf 4 erhöht habe.

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Hourglassing ?

Probier mal C3D8 anstelle C3D8R

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So ganz ohne Bilder bzw Energiebilanzen fällt es schwer auf Hourglassing zu tippen. Eine Möglichkeit ist es mit Sicherheit. Ich würde jedoch als Abhilfe C3D20(R) Elemente nutzen.
Schau dir doch mal die Artificial Strain Energy in deinem Modell an. Dann sollte relativ schnell klar sein, ob es sich hier um Hourglsassing handelt.

Gruß

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Grüße,

zunächst möchte ich mich für die schnelle Hilfe bedanken. Als erstes habe ich das mit den 4 Elementen über der Dicke versucht. Dadurch verbessert sich mein Ergebnis bereits erheblich. Allerdings scheint es nicht an allen Stellen zu wirken. Da das Modell relativ komplex ist, dauert die Berechnung. Von daher sind die anderen Tipps noch nicht untersucht. Mein nächster Versuch wird sein C3D20-Elemente zu verwenden. Außerdem werde ich mir die Artificial Strain Energy für diese Berechnung ermitteln lassen. Laut Dokumentation muss ich dazu die Field Output Variable ELEN aktivieren, oder? Im Internet hab ich nachgeschlagen was Hourglassing ist. Habe ich das richtig verstanden, dass mein Modell zu weich ist? Oder was kann ich mir unter Hourglassing vorstellen. Dieser Begriff war mir bis heute leider nicht bekannt.

Danke und Gruß Darkviral

Edit: Die Geometrie ließ mich leider nicht an allen Stellen C3D20-Elemente verwenden, da ich mal gelesen habe, das man innerhalb eines Modells nicht die Ansatzfunktion variieren soll, hab ich mich für C3D8-Elemente entschieden. Das Ergebnis werde ich dann hier posten.

[Diese Nachricht wurde von Darkviral am 07. Feb. 2011 editiert.]

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Hourglassing ist eine verflucht komplizierte Sache. Ich versuch es mal anhand eines sehr einfachen Beispiels zu erklären.
Ein 4 Knoten Schalenelement mit reduzierter Integration besitzt nur einen einzigen Integrationspunkt (in der Mitte). Setzt man dieses Element nun reiner Biegung aus, so bildet sich ein Trapez als deformierte Elementform aus. Der Integrationspunkt "sieht" demzufolge keine Verzerrung und somit keine Energie. Es entsteht ein Hourglass-Mode.
Das ist sehr knapp und wenig wissenschaftlich, aber mir hat es zu meinen Anfängen sehr geholfen.

Die Artificial Strain Energy ist eigentlich eine default Ausgabe, oder?

Gruß

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Meinen herzlichen Dank, mit der zuletzt beschriebenen Methode hab ich jetzt endlich ein Ergebnis ohne Beulen. Also danke für die Tipp.

@vw-student: Danke für die Erklärung von Hourglassing, so ungefähr kann ich mir jetzt vorstellen was damit gemeint ist. Nur ein Problem gibt es jetzt noch, nämlich das ich mich zu dumm anstelle die Artifical Strain Energie richtig zu interpretieren. Welcher Wert deutet auf Hourglassing hin? Wenn ich mir so mein Modell betrachte würde ich sagen das der Wert klein sein sollte??? Zu mindestens sind in meinem Testmodell, welches noch beult, die Werte in den Beulen am größten. Andererseits sagt deine Erklärung ja das die Energie Null ist im Integrationspunkt? Vielleicht kannst du mir hier nochmal auf die Sprünge helfen.

Gruß Darkviral

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Im Falle von Hourglassing schiesst die Artificial Strain Energy in die Höhe, da der Solver versucht den Energiehaushalt auszugleichen. Er erkennt praktisch die fehlende Energie und versucht dies zu beheben.

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Alles klar, das macht Sinn. Ich danke für die Hilfe und habe wieder was gelernt.

Danke und Gruß Darkviral

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