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abaqus.PNG

Hallo!

Aufgrund meines Studiums muss ich momentan eine, vermutlich, sehr einfache Kontaktsimulation ausführen. Bisher habe ich jedoch nur statisch belastete, einzelne Bauteile mit Abaqus CAE untersucht.

Ich bin jetzt bestimmt schon ein paar Tage hinter dem Problem, habe aber noch keine Lösung gefunden es zu modellieren.

Hier erst mal zum Problem selbst:

Eine einfache Platte (in der vertikalen länger als in der horizontalen) enthält ein Loch. Durch dieses Loch kommt ein Pin, der dann mittels zwei Kräfte die an jedem Ende des Pins wirken, den Pin in die Vertikale ziehen und somit die Platte verformt.
--> Siehe Anhang, die Geometrien sind schon modelliert.

Jetzt zu meinem Problem. Ich habe bereits (da ich wirklich keine Ahnung von Kontakten in Abaqus habe) einige Tutorials im Internet gesucht, jedoch noch keines gefunden das es mir ermöglicht hatte das dort neu erhaltene Wissen auf mein Problem so zu übertragen, das ich meine Kontaktsimulation erfolgreich lösen konnte.

Kennt jemand Tutorials die ein sehr ähnliches Problem behandeln?

Wenn jemand bereit ist, könnte ich auch mal meine Datei hochladen die alle Einstellungen zeigt die ich gemacht habe (mit der dann jedoch ein Fehler erzeugt wird wenn ich den Job solven will).

Beste Grüße!

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Du musst schon sagen wie du bisher den Kontakt modelliert hast.

Kannst du nicht ggf. mit einem Tie Constrain die obere Hälfte des Bolzens an die Platte binden. Lochleibung sollte so auch auftreten. Die Variante mit Tie wäre aber sehr unsauber, da sich die Parts trotzdem schneiden könnten und keine Verschiebungen zwischen den Parts möglich wären. Ich könnte mir aber vorstellen, dass bei nicht allzu großen Verformungen kein Unterschied ergibt.

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Offensichtlich liegt Doppelsymmetrie vor. Rechne doch erstmal ein Viertel. Zusammen mit den Symmetrierandbedingungen sollte die Berechnung dann sehr viel stabiler laufen

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Symmetrien ausnutzen; auseichend fein vermeshen, richtigen Elemnttyp verwenden. (Quadratischen Ansatz bevorzugen)

Rechnest du Static General? (warum bricht es ab?)
Läuft die Schrittweite in  die Begrenzung? (--> Stabilisierung anwenden)

Alternativ auch Dynamic Implicit probieren. Die Schrittweite wird kleiner und die Rechnung langsamer, aber die Konvergenz stellt sich in der Regel ein.

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abaqus_contact_test.rar

Ich bekomme jetzt immer diese Warning:

There are 2 unconnected regions in the model.

Displacement increment for contact is too big.

Displacement increment for contact is too big.

Displacement increment for contact is too big.

Displacement increment for contact is too big.

Displacement increment for contact is too big.

Und dann diesen Error:
Too many attempts made for this increment

Abaqus/Standard Analysis exited with an error - Please see the  message file for possible error messages if the file exists.

bevor er alles abbricht. Ich habe es gestern geschafft das eine Berechnung durchgeführt wurde, allerdings hat sich der Pin verformt und nicht die Platte.

Ich möchte eigentlich das der Pin sich nicht verformt sondern nur die Platte durch den Pin verformt wird.
Das heißt, das ich den Pin als Mastersurface setze und die Platte als slave oder?

Muss ich den Pin dann trotzdem noch meshen?

Das mit der Symmetrie stimmt, aber ich dachte es wird nicht weiter stören außer das die Berechnung länger dauert? Sobald ich eine normale Berechnung hin bekommen habe werde ich direkt die Symmetrie probieren. War jetzt also nur mal zur Vereinfachung des Problems da es im ganzen schneller zu modellieren ist.

Ich habe die aktuelel Datei mal angehängt, vielleicht kann mir jemand den fehler genauer erklären, wäre jedenfalls wirklich sehr sehr sehr dankbar!

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lade mal die inp-Datei hoch

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abaqus.rar

Hier das komplette Paket mit *.inp

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was mir auf die Schnelle auffällt:
warum hast Du denn bei der interaction property kein normal behaviour?
Würde außerdem im ersten Step alle parts mit BCs festsetzen, bis der Kontakt hergestellt is. Eventuell noch eine minimale displacement im contact-step erstellen.
Danach dann den pin loslassen (nur in 2-Richtung loslassen, um ihn weiterhin seitlich zu führen) und die Kraft aufbringen.
Ggf. noch Adjustments für den Kontakt herstellen.
Habs nicht ausprobiert, sind so sachen, die mir aufgefallen sind.

[Diese Nachricht wurde von musambani am 27. Mai. 2011 editiert.]

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Der Pin kann axial rausrutschen, dies ist numerisch sehr schlecht und führt zum K.O. Offensichtlich greifen die Kräfte exzentrisch an und wollen den Pin drehen --> Starrkörperbewegung --- Weitere numerische Probleme. Fix das mal alles

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okay danke schon mal soweit! Ich werde das über das wochenende alles angehen und hoffentlich zu einer Lösung kommen!

Grüße

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okay, mein Problem ist denke ich momentan hauptsächlich die reihenfolge für die verschiedenen steps.

ist es denn so korrekt?:

step-1
Platte wird gefixt
Pin wird gefixt (wobei der doch eigentlich dann in richtung der y-achse verschiebbar sein soll)

step-2
Kontakt definieren
minimales displacement herstellen (warum eigentlich?)

step-3
loads setzen

@ musambani:

wie genau meinst du das mit "Danach dann den pin loslassen (nur in 2-Richtung loslassen, um ihn weiterhin seitlich zu führen) und die Kraft aufbringen."? Wie kann ich denn den pin loslassen?

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mit Pin loslassen meinte ich, die 2-Richtung freizugeben, wenn Du die Last aufbringst. Das, was Goldstein auch meinte: der Pin kann auf Grund numerischer Ungenauigkeiten theoretisch ja seitlich rausrutschen, deswegen muss er zumindest in 1 und 3-Richtung eingeschränkte DOFs haben (im Step der Last).
Minimales displacement herstellen hilft irgendwie dabei, dass die Lösung konvergiert. Bei Kontaktproblemen wurde mir das bisher immer empfohlen und hat auch immer geholfen. Gibt bestimmt auch ne mathematische Begründung...

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abaqus2.PNG Plate.rar

So, ich habe das ganze jetzt überarbeitet.

Ich habe die symmetrie beachtet und die BCs geändert. Der Kontakt selbst scheint jetzt zu funktionieren. Allerdings habe ich nun sehr komische deformationen im Pin die vermutlich durch die "concentrated forces" verursacht werden!?
Der Pin selbst ist eigentlich für die Simulation weniger interessant. Es geht nur um die Platte und die Spannungen die durch die Verformung um die Platte erzeugt werden. Kann ich denn nicht irgendwie einstellen das der Pin deshalb gar nicht deformiert wird?

Ich habe ein Bild und meine abaqus datei mal als Anhang mitgeschickt. Ich weiß das es sehr banale Probleme sind die ich hier habe, aber das mit dem Setzen der BCs und den Steps bei einem Kontaktproblem ist für mich absolutes Neuland.

Grüße

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Hallo quattro,

die "komisch vervormten Elemente" können von Deinem Scale-Faktor im Postprocessing herkommen. Den solltest Du mal auf "1" stellen, dann sieht das evtl. wieder "normal" aus.
"Common Option" --> "Deformation Scale Factor" --> "Uniform = 1"

Zu Deiner anderen Frage:
Ja, Du kannst Deinen Pin als so genannten Starrkörper "Rigid Body" modellieren, hierbei werden keine Ausgabegrößen am Körper selbst ermittelt und es kann keine Deformation (sehr wohl aber eine Translation, wie Du sie ja haben wills) auftreten.
Das Ganze definierst Du unter "Interactions" --> "Create Constraint" --> "Rigid Body". Hier wählst Du dann Deinen Körper aus, erstellst vorher einen Referenzpunkt über "Tools" (den setzt Du irgendwo an Deinen Pin) und wählst diesen dann zusammen mit dem Körper im "Rigid Body"-Menü aus.

Dann sollte es funktionieren...

Grüße

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okay, super und danke an alle. ich denke jetzt sieht es schon mal recht gut aus! 

Eine Frage habe ich nun noch. Ich möchte ein Diagramm mit den Spannungen um die Bohrung erstellen. Wie mache ich das am einfachsten?

ich kenne bisher nur den Weg, einen "path" um das Loch herum zu erstellen und mir danach die Ergebnisse anzeigen lassen. Gibt es da noch einen anderen evt. schnelleren Weg?

Grüße!

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Hey Quattro und die freundlichen Kollege n!

Habe ein ähnliches Problem und hoffe, dass du mir ein bisschen Helfen könntest. Ich komme nicht auf meine Umfangs- und Radialspannungen. Wie hast du dein zylindrisches Koordinatensystem eingestellt und diese dann verschoben???

Komme nicht weiter und hoffe auf ein paar Tipps von dir/euch...

(Mein Thema/Problem-Threat heißt0 "Pin-loaded Lug")

Lieben Dank
Sabrina

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