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ProblemKanteAbaqus.jpg

Hallo, ich arbeitete Momentan mit Abaqus an der Simulation eines Tiefziehprozesses in 3D. Leider habe ich ein Problem, dass die Simulation immer an der selben Stelle eine Fehlermeldung anzeigt und abbricht. Ein Foto ist zur Erklärung mit angehängt. Der Fehler zeigt sich in der STA-Datei bei 5 erfolglosen "Attempts". Die Fehlermeldung in der MSG-Datei ist dementsprechen "too many attempts made for this increment".
   
Problem:

Rechnung bricht immer an selber Stelle ab, wenn Kontakt zwischen Probe und Niederhalter nur noch an Kante Probe-Niederhalter
starke Deformation der Probenkante vor Abbruch der Rechnung
evtl. tritt eine zu hohe Spannung an der Probenkante auf ?

Rahmenbedingungen:

Software: Abaqus 6.10-2
3D-Tiefziehversuche (Stempel, Niederhalter, Tiefziehring alle „analytical rigid“ / Probe - Aluminium „deformable“)
Interactions: Reibung (tangential behavior, penalty, friction coeff 0.2) zwischen Werkzeugen und der Probe

versuchte Lösungsansätze:

Variation incrementation/mesh-typ/mesh-Feinheit (erfolglos)
Anbringung eines Radius an Kontaktkante der Probe (erfolglos)
Aufteilung des Tiefziehsteps in mehrere Steps (erfolglos)
Reduzierung auf 2D-Modell (erfolglos)

Wegnahme der Niederhalterkraft kurz vor Abbruchzeitpunkt -> Funktioniert, verursacht aber verfälschten Kraft-Weg-Verlauf

Über Hilfestellungen in jeglicher Form würde ich mich sehr freuen.

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Hallo Abaqus-Frust,

wie wärs mit einem Wechsel von Implizit nach explicit?

--> stabiler Kontakt, keine Konvergenzprobleme

Gruß

mgross

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Mir ist noch etwas eingefallen.

Bis zu welcher pl. Dehnung ist die Materialkarte definiert? (*plastic) und welche Steigung hat sie am Ende?

Implizit tut sich schwer mit Steigung=0. Ich bin mir nicht sicher, ob ABAQUS linear (mit der letzten Steigung) extrapoliert oder einfach den letzten Wert als konstant annimmt --> Konvergenzproblem

Gruß

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Hallo mgross,

vielen Dank für die schnelle Antwort.

Bzgl. Wechsel auf explicit: Ich bin vor kurzem gerade neu in die FEM-Simulation eingestiegen und bin deshalb noch nicht so vertraut mit allen manigfaltigen Möglichkeiten die sich einem so bieten und vor allem mit der Einschätzung des verbundenen Auswands, der natürlich immer im Verhältnis zum Nutzen bleiben sollte...Die einzige Information die ich in Bezug auf explicit mitbekommen habe war inhaltlich: "versuch so lange es geht implicit zu rechnen...". Ist eine Umstellung leicht möglich? Können vorhandene Modelle weiter verwendet werden? Mit welchen neuen Problemen ist standardmäßig zu rechnen?

bzgl. max. plastische Dehnung: Sehr gute Idee. Momentan liegt das Maximum bei 0.15. Sobald wieder Lizenzen verfügbar sind wird eine erweiterte Fließkurve probiert! Ich weiß ehrlich gesagt auch gar nicht was Abaqus nach Erreichen des Maximums macht, aber ich hätte mit einer anderen, spezifischen Fehlermeldung gerechnet wenn das ursächlich wäre.

In jedem Fall schon mal besten Dank für deine Ideen!

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Hallo Abaqus-Frust,

hab noch mal nachgelesen. ABAQUS nimmt den letzten Wert in der Verfestigungskurve als konstant über den weiteren Bereich. Siehe Kapitel 10.2 Plasticity in ductile metals ff. in Getting Started with ABQ - Interactive --> Interpolation between data points

Aber auch das restliche Kapitel ist interessant bezüglich Datenaufbereitung aus einem Zugversuch --> Verfestigungskurve.

Es machen in der Hinsicht viele eine Fehler, bzw. wissen nich was sie tun (was ich hier so die letzten Tage gelesen habe)

Zu explicit:
der Wechsel zu explicit in ABQ ist recht leicht:
Elementtyp für hexa: C3D8R (mindestens 5 über Blechdicke, damit Biegung ausreichend genau abgebildet werden kann)
dann im step:

*dynamic,explicit,ELEMENT BY ELEMENT, scalefactor=0.9
, <endtime>
** wobei endtime im Millisekundenbereich liegen sollte

In explicit werden Prozesse wie Tiefziehen beschleunigt abgebildet!

Achtung bei dehnratenabhängigen Materialdaten;

Stempelgeschwindigkeit < 5m/s --> Vergleich kinetische Energie zu interner Energie < ~5% Stichwort Massenträgheitseffekte,

ach ja Density in der Materialkarte definieren

und dann noch kleinere Modifikation in Sachen Ergebnisausgabeintervall *Output

Gruß

[Diese Nachricht wurde von mgross am 08. Sep. 2011 editiert.]

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Ich bin letztens erst wieder dazu gekommen, an dem impliziten Modell weiter zu arbeiten und habe mich mit dem Wechsel des Modells auf explizit befasst. Nach einiger Recherche in der Dokumentation und im Internet habe ich festgestellt, dass für diese Umformprozesse meistens die explizite Berechnung gewählt wird. Ich habe daraufhin mir den vorangegangenen Post nochmal angeschaut und versucht, die Anweisungen zu befolgen. Dabei habe ich die steps nochmal als dynamic, explicit erstellt und auch "element by element" ausgewählt.
Die Blechdicke des Meshens habe ich bei vier Einheiten belassen, da dies erstmal irrelevant für das gnerelle Laufen der Simulation ist.
Wenn ich dann allerdings die Simulation starte, bricht Abaqus mit der Fehlermeldung ab "There is no amplitude by the name amp-1". Wie kann ich dieses Problem beheben und was hat es mit der Amplitude auf sich. Wäre schön, wenn mich hier jemand aufklären könnte.
Im Moment geht es mir nicht um die Lösung des Problems, dass die Simulation an der in meinem ersten Post beschriebenen Stell abbricht, sondern darum die Simulation von implizite auf exlizite Berechnung umzustellen.
Ich hoffe ihr seid meine fehlende Erleuchtung! 

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Zitat:

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Original erstellt von Abaqus-Frust:

Wenn ich dann allerdings die Simulation starte, bricht Abaqus mit der Fehlermeldung ab "There is no amplitude by the name amp-1". Wie kann ich dieses Problem beheben und was hat es mit der Amplitude auf sich. Wäre schön, wenn mich hier jemand aufklären könnte.

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Du hast bei einer Last oder Randbedingung auf eine Amplitude mit dem Namen "amp-1" verwiesen, diese aber nirgendwo mit *Amplitude definiert.

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Was mich an der Geschichte mit der Amplitude verwirrt, ist dass ich bei der impliziten Berechnung keine Amplitude definieren musste. Ich habe versucht eine zu definieren, bin aber daran gescheitert, dass ich nicht weiß, was ich als Typ auswählen soll und auch nicht weiß, was ich da genau eintragen muss.

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Abaqus Users Manual 32.1.2 Amplitude curves
 

Zitat:

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An amplitude curve:

- allows arbitrary time (or frequency) variations of load, displacement, and other prescribed variables to be given throughout a step (using step time) or throughout the analysis (using total time);

- can be defined as a mathematical function (such as a sinusoidal variation), as a series of values at points in time (such as a digitized acceleration-time record from an earthquake), as a user-customized definition via user subroutines, or, in Abaqus/Standard, as values calculated based on a solution-dependent variable (such as the maximum creep strain rate in a superplastic forming problem); and

- can be referred to by name by any number of boundary conditions, loads, and predefined fields.

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Zitat:

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By default, the values of loads, boundary conditions, and predefined fields either change linearly with time throughout the step (ramp function) or they are applied immediately and remain constant throughout the step (step function)—see “Procedures: overview,” Section 6.1.1.

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Eine Amplitude ist also eine zeitlich veränderliche Skalierung auf Lasten, Randbedingungen, usw.
Bei einer statischen Analyse ist die default-Amplitude (=Ramp) wahrscheinlich ok. Bei einer expliziten Analyse ist die default-Amplitude (=Step) nicht geeignet für eine Tiefziehsimulation. Deshalb definiert man sich halt eine eigene - meistens mit der Methode "Smooth Step".

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 16. Nov. 2011 editiert.]

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Jetzt hat sich natürlich das nächste Problem ergeben, nachdem ich die Amplituden erstellt habe. Komischerweise musste ich immer noch eine amp-1 erstellen, obwohl ich nirgendwo einer Randbedingung oder einer Kraft diese Amplitude zugewiesen habe. Hat da jemand einen Tip, wo diese amp-1 sich verstecken könnte?
Das nächste Problem äußert sich in folgender Fehlermeldung, mit der ich recht wenig anfangen kann:

**************
Resolution of initial overclosure may have caused excessive distortion.

For a contact surface, the facets of the elements in element set ErrElemFacetCoin3d-Step1 have coincident nodes. The mesh must defined so that surfaces do not have coincident nodes (sometimes the redundant nodes can simply be removed from the mesh by equivalencing in the preprocessor).

Abaqus/Explicit Analysis exited with an error - Please see the  status file for possible error messages if the file exists.
**************

Hat jemand eine Erklärung hierfür?

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Zitat:

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Original erstellt von Abaqus-Frust:
Jetzt hat sich natürlich das nächste Problem ergeben, nachdem ich die Amplituden erstellt habe. Komischerweise musste ich immer noch eine amp-1 erstellen, obwohl ich nirgendwo einer Randbedingung oder einer Kraft diese Amplitude zugewiesen habe. Hat da jemand einen Tip, wo diese amp-1 sich verstecken könnte?

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Schon mal in der Input Datei eine Suche nach diesem String durchgeführt?

Zitat:

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Das nächste Problem äußert sich in folgender Fehlermeldung, mit der ich recht wenig anfangen kann:

**************
Resolution of initial overclosure may have caused excessive distortion.

For a contact surface, the facets of the elements in element set ErrElemFacetCoin3d-Step1 have coincident nodes. The mesh must defined so that surfaces do not have coincident nodes (sometimes the redundant nodes can simply be removed from the mesh by equivalencing in the preprocessor).

Abaqus/Explicit Analysis exited with an error - Please see the  status file for possible error messages if the file exists.
**************

Hat jemand eine Erklärung hierfür?

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Die Meldung ist doch recht eindeutig. Schau dir in der ODB dieses Set an und überlege was da definiert ist oder wie das Netz da aufgebaut ist.

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Zitat:

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Original erstellt von Mustaine:

Die Meldung ist doch recht eindeutig. Schau dir in der ODB dieses Set an und überlege was da definiert ist oder wie das Netz da aufgebaut ist.

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Die erste Fehlermeldung mit der amp-1 habe ich nun mit Hilfe der Analyse der Input Datei wegebekommen. Aber ich kann mit der zweiten Fehlermeldung immer noch nichts anfangen. Beziehst du dich auf das Mesh? Ich habe nur die zu verformende Probe gemesht und der Rest sind normale undeformierbare alanytial rigid Formen.

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Hast du dir in der ODB dieses Set angeschaut? Hast du da z.B. irgendwelche doppelten Knotendefinitionen? Oder sind bestimmte Knoten an Elementoberflächen, die in unterschiedlichen Kontaktpaaren sind?

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