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Continuum_Shell.zip abaqus.PNG

Hallo, ich will ein Hutprofil mit Faserverbundwerkstoff simulieren. Jedoch schaffe ich es nicht, es mit Continuum Shell Elementen zu simulieren.Ich schaffe es nicht, die Dickenrichtung richtig zu definieren. Es kommt die Fehlermeldung, dass die Materialorientation orthogonal zu Shell-Elementen ist. Ich habe aber eigentlich im Composite Layup-Editor ein diskretes KOS so definiert, dass die 1,2-Koordinaten immer auf der Oberfläche sind und auch dann angegeben, dass die Dickenrichtung immer die Koordinate 3 ist. Wenn ich aber unter Query "Mesh stack orientation" anschaue, definiert Abaqus mir die Dickenrichtung in Richtung des Sweep-Pfades. 

Ich habe auch schon versucht, ein Mesh Part abzuleiten  und dann dort die Dickenrichtung zu definieren. Die Dickenrichtung-Definition klappt dann zwar, dennoch läuft die Simulation nicht.

Vielleicht kann mir jemand helfen? Mit Conventional-Shells klappt das Ganze problemlos.

Vielen Dank im Voraus!!

Die Fehlermeldung ist folgende:

The user defined normal of the material orientation of 1763 elements, as defined in *ORIENTATION, is orthogonal to the GASKET, COHESIVE, SHELL or MEMBRANE normal direction. Check input data. The elements have been identified in element set ErrElemUserNormMatOrient.

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Kann denn mir niemand helfen? Ich bin noch Anfänger in Sachen Simulation und wäre wirklich sehr dankbar, wenn mir jemand Tipp geben kann, wie ich es richtig machen soll.

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Ich glaube ein Kollege hatte mal ein ähnliches Problem. Ist wohl ein Bug.

Ändere mal auf der Datenzeile von *Shell Section die Orientierung von null auf z.B. 1e-5 und probier mal ob das funktioniert.

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Danke dir, Mustaine! Nachdem du geschrieben hast, dass es ein Bug sein könnte, habe ich es mit der Version 6.11-2 ausprobiert und habe gemerkt, dass man dort nun unter Mesh die Orientierung des Stacks verändern und somit die Dicke richtig definieren kann. Jetzt läuft es und die Dicke der Elemente wird richtig erkannt! Endlich...

[Diese Nachricht wurde von rifleb am 01. Dez. 2011 editiert.]

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Ich habe noch eine weitere Frage zu Continuum Shell. Ich habe schon die ganze Dokumentation durchsucht. Ich habe es dennoch noch nicht ganz verstanden.

Das obere Profil soll aus 12 Lagen aufgebaut sein und ist 1,5 mm dick. Ich würde gerne Kontinuumsschalen stapeln, damit ich besser das Verhalten in Dickenrichtung abbilden kann. Dennoch würde ich gerne zuerst nur 3 Elemente in Dickenrichtung stapeln. Ein Element für jede Lage wäre von der Berechnungsdauer viel zu lange. Dazu folgende Fragen:

1) Es ist doch OK, wenn ich Composite Layup benutze, wobei ich das Profil in 3 Teile partitioniere. Dann kann ich unter "Region" die passende Partition auswählen? Oder muss ich über Sections arbeiten, weil Composite Layup nach Doku mehrere Elemente in Dickenrichtung nicht beherrscht?

2) Wie ist eigentlich genau "Element Relative Thickness" zu verstehen?
Was muss ich da bei gleich dicken 12 Lagen und der Partitionierung in 3 Teile eingeben? In der Doku habe ich diesen Text gefunden:

For continuum shell elements Abaqus determines the thickness from the element geometry, and the thickness may vary through the model for a given layup. Hence, the thickness values that you specify are only relative thicknesses for each ply. The actual thickness of a ply is the element thickness times the fraction of the total thickness that is accounted for by each ply. You do not have to use physical units to specify the thickness ratios for the plies, and the sum of the ply relative thicknesses does not have to add to one.

Trotzdem verstehe ich es nicht so ganz.

Für eine Continuum Shell pro Lage ist es klar, dass die Dicke nicht so wichtig ist, da sie ja aus Knotenkoordinaten berechnet wird. Aber wenn ich 4 Lagen pro Continuum Shell habe, ist ja die Angabe schon wichtig. Kann man da dann einfach die tatsächliche Dicke der Lage eingeben oder muss man den Anteil der Lage an der Gesamtdicke der Partition eingeben?

Ich hoffe, ihr könnt mir helfen! Und vielen Dank im Voraus!!!

[Diese Nachricht wurde von rifleb am 12. Mrz. 2012 editiert.]

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Auch wenn das Ganze schon eine Weile her ist. Die Dicke die du eingibst ist an sich egal. Ich möchte das kurz an einem Beispiel erklären, was ich zur Verifizierung selbst vor kurzem gerechnet habe.

Ich rechne mit dem Cross-Ply Ansatz zur Abbildung von CFK Flechtlagen. Dabei bilden 6 Lagen im Composite Layup 1 reale Flechtlage ab. Wenn du beispielsweise 4 reale Flechtlagen abbilden möchtest gehst du folgendermaßen vor:
Du kannst jetzt entweder jeweils die 6 Lagen so aufteilen, dass in Summe eine Dicke von 1 rauskommt, oder du teilst die 24 Lagen (4 reale Flechtlagen á 6 Lagen im Composite Layup) so auf, dass in Summe eine Dicke von 1 rauskommt. Abaqus ist das egal, es kommt in beiden Fällen das identische Ergebnis raus. Wichtig ist nur zu wissen, dass alle im Composite Layup definierten Lagen in ein Element gepackt werden. Wenn du also 24 Lagen definiert hast, und ein Rohr in radialer Richtung 3 Elemente besitzt, so bildest du fälschlicherweise 72 Lagen ab.

Gruß stocki600

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Noch eine Frage in eigener Sache.

Ich bekomme bei meinem Composite Layup (Continuum Shell) folgende Warnings.

The 3-direction at one or more points in one or more layers in 968 elements as defined in *ORIENTATION are in the opposite direction to the element normals.

Trotz einer orientation des stacks, sodass alle Continuum Shells auf der Mantelaußfenfläche braun und alle auf der Innenseite lila dargestellt werden, kann nicht dafür gesorgt werden, dass alle Elemente des Rohres richtig orientiert werden. Ich verwende in radialer Richtung 3 Elemente, und sowohl an der Mantelfläche als auch im Inneren kommt es dabei offensichtlich zu einzelnen Fehlern.

Durch eine einfache Verifizierung anhand eines simplen Rohres bin ich zwar drauf gekommen, dass es bei einem symmetrischen stack Aufbau egal ist, trotzdem würde mich interessieren, wie man für einzelne Elemente die Orientierung richtig definieren kann?

Die zweite Warnung lautet.

The user defined normal of the material orientation of 3 elements, as defined in *ORIENTATION, is orthogonal to SHELL or MEMBRANE normal direction.

Wie ist diese Warnung zu deuten? Und wie lässt sie sich beheben?

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Ein bisschen rumprobieren zeigt, dass eine virtuelle Geometrie(verbesserung) das Problem hervorruft. Die aus CATIA importierte Geometrie hatte eine "Linie", die ich nicht haben wollte und mit dem Befehl virtual geometry entfernt habe. Wenn ich das rückgängig mache, verschwinden die Warnings.

Gruß

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