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230811_Testmodell_einfach.png

Ich habe eine Rohrleitung, die 90°-Bögen enthält, mit Schalenelementen als FE-Modell in ABAQUS 6.11-1 erstellt. Nun möchte ich alle meine Daten in Zylinderkoordinaten haben. Die gesamte Rohrachse sollte die Zylinderachse sein, also auch die gekrümmten Teile. Und es sollte sich bestenfalls nur um ein einziges Koordinatensystem mit einem Ursprung handeln. Wie könnte das möglich sein? Benötige ich die Verwendung der Subroutine ORIENT? Oder komme ich nicht daran vorbei, die Rohrleitung in verschiedene Sektionen mit separaten Koordinatensystemen aufzuteilen? Dieses Modell ist nur ein Versuchsmodell, später möchte ich ein etwas komplexeres Rohrleitungssystem simulieren. Die Berechnungen sind Wärmetransport und Mechanik, die Belastungen Temperatur, Innendruck und Eigengewicht.

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Geht nicht, nimm ORIENT !

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Und wie soll das genau funktionieren? Bisher erkenne ich nicht, wie es mir mit ORIENT möglich ist, ein Zylinderkoordinatensystem zu erzeugen. Dort gibt man doch nur die Transformationsmatrix an, wenn man ein kartesisches KS verschiebt und dreht. Aber mit dieser Matrix kann ich doch nicht die Art des KS ändern, oder?

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Manual 1.2.2 Convevtions
Local directions on surfaces in space

Du definierst z.B. die 1-Richtung und diese wird auf die Schale projiziert. Das ist dann z.B. deine Radialrichtung.

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Testmodell-ORIENT.png

Kann es vielleicht sein, dass ich bei der Modellierung eines Rohrs mit Schalenelementen bereits ein Zylinderkoordinatensystem vorliegen habe? Also das lokale KS eines Elements? Oder verstehe ich da etwas falsch? Ich habe soeben nur ein Rohr mit Shells modelliert, Temperatur- und Innendruckbelastung aufgebracht und dann im Viewer ein kartesisches KS im Koordinatenursprung erstellt. In diesem KS sind dann die Komponentenwerte anders.

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Die Erklärung dafür findest du wahrscheinlich hier:
Users Manual 1.2.2 Conventions: Local directions on surfaces in space

Bevor du anfängst eine User Subroutine zu programmieren, würde ich erstmal schauen ob CAE nicht schon die notwendigen Funktionen eingebaut hat. Lies z.B. mal das und probier es mal aus:
CAE Manual 12.15 Using discrete orientations for material orientations and composite layup orientations

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Bin gerade dabei. Den Abschnitt im Manual kenne ich schon, bin aber noch dabei, ihn richtig zu verstehen. Danke für die Antwort, Mustaine.

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Ich habe mich jetzt eine Weile ausführlich damit beschäftigt. Irgendwie bin ich mir jetzt sicher, theoretisch verstanden zu haben, was ich machen will. Um mein Koordinatensystem mit dem Rohrbogen drehen zu können, benötige ich die Drehmatrix, die der eine oder andere vielleicht noch aus der Höheren Mathematik kennt. Wenn nicht mehr, so findet man sie auch im Repetitorium oder auf Wikipedia. Meine y-Achse soll immer parallel bzw. in einer Linie mit der 2-Achse und somit der Tangentialrichtung des Schalenelements sein. Somit stünde die 1-Achse parallel zur x-Achse und bildet die Axialrichtung. Der Drehwinkel ist dann der Winkel zwischen der y-Achse und dem Vektor zwischen dem Koordinatenursprung und der aktuellen Koordinate. Somit berechnet sich die Drehachse als Kreuzprodukt dieser beiden Linien. Daraus kann ich dann die Drehmatrix bestimmen und die scheint auch korrekt zu sein. Dennoch kommt in meinem Testmodell nicht das gewünschte Ergebnis heraus. Dieses jetzige Testmodell ist ein kreisförmiger, geschlossener Rohrleitungsverlauf unter reiner Innendruckbelastung. Als Randbedingung halte ich den Innen- und den Außenumfang bei z = 0 komplett fest.
Wer in diesem Beitrag erkennt, dass ich etwas falsch von der Sache verstanden habe, so solle er mich bitte sofort darauf hinweisen.

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Ich habe da einen Denkfehler in meiner Überlegung gefunden. Also weiter in der Arbeit...

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