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  Tiefziehprozess - Bedingung für Niederhalter setzen

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Autor Thema:  Tiefziehprozess - Bedingung für Niederhalter setzen (2404 mal gelesen)
Abaqus-Frust
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erstellt am: 20. Feb. 2012 13:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


abaqus2dproblem.PNG

 
Moin,
Ich versuche gerade mit Abaqus eine implizit gerechnete 2D Simulation eines Tiefziehprozesses zu erstellen. Dabei ist das Problem, dass der Niederhalter den Kontakt zur Probe nicht verliert und die Rechnung an der Stelle, die im Bild auch dargestellt ist abbricht. Dabei ist der Niederhalter schon ein Stück in den Ziehring gefahren, was natürlich auch nicht so sein soll. Ich frage mich nun, wo ich für den Niederhalter eine Bedingung setzen kann, dass dieser nicht mehr durch den Ziehring durchfahren kann. Es ist so, dass der Niederhalter mit einer Kraft auf die Probe drückt, die auch während der gesamten Simulation anliegen soll. Logischerweise soll die Kraft aber an der Stelle aufhören auf die Probe zu wirken, wo der Niederhalter in Kontakt mit dem Ziehring kommt. Mein Ziel ist es, dass die Probe den Kontakt zum Niederhalter verliert, wenn sie komplett in den Ziehring durch den Stempel hineingezogen wird. Ich habe nur überhaupt keine Idee im Moment, wo ich eine solche Bedingung für den Niederhalter definieren kann, dass sich dieser bis zu einem bestimmten Punkt bewegen kann, aber nicht weiter soll.
Zur Erläuterung des Bildes noch kurz: oben rechts befindet sich der Niederhalter, unten rechts der Ziehring, oben links der Stempel und der deformable body ist natürlich die tiefzuziehende Probe.
Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand hier helfen kann!

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Anglihart
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erstellt am: 20. Feb. 2012 14:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi,

muss der Niederhalter bis auf den Ziehring runter gehen? Wenn nicht kannst Du die Kraft des Niederhalters Verschiebungs gesteuert aufbringen.

Ist der Kontakt zwischen Niederhalter und Sample reibungsbehaftet? Wenn nicht kannst Du Dir die Kraft des Niederhalters sparen und diesen mit einer Boundary Condition platzieren.

Ansonsten gäbe es noch das Stichwort Connector Elemente. Mit diesen Elementen hats viele Möglichkeiten Rigid Bodies miteinander zu verbinden. In Deinem Fall wäre es z.B. möglich mit der Lock Option möglich den Niederhalter zu stoppen sobald er eine bestimmte Position relativ zum Ziehring erreicht hat.

Gruss Chris

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Abaqus-Frust
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erstellt am: 20. Feb. 2012 15:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hi Chris,

zu1) ja, muss bis auf den Ziehring runter
zu2) ja, reibungsbehaftet
zu3) connector elemente sagen mir ehrlich gesagt nichts, werde mich diesbzgl. mal in die documentation einarbeiten.

Danke für die schnelle Antwort!

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Abaqus-Frust
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erstellt am: 02. Mrz. 2012 15:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


20120302_unverandert.zip

 
Ich habe mich nun mal wieder mit dem Problem auseinander gesetzt und bin dabei nicht wirklich weiter gekommen. Aus der Dokumentation bin ich bezüglich der Connector Elemente nicht wirklich schlau geworden. Ich lade mal im Anhang die input Datei hoch, vielleicht kann jemand etwas damit anfangen und mir weiterhelfen. Die Simulation bricht immer an der selben Stelle mit fünf aufeinander folgenden Fehlversuchen ab. Ich weiß daher nicht, wie ich genau den Fehler herausfinden kann, da mir keine explizite Fehlermeldung angezeigt wird.
Ich bin jedes bisschen Hilfe dankbar!

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Mustaine
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erstellt am: 02. Mrz. 2012 15:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Öffne mal die Ergebnisdatei und schau dir mal an was im 3. Step passiert. Dann dürfte klar sein warum die Rechnung abbricht.

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Abaqus-Frust
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Ich sehe in der Erebnisdatei nur, dass die Rechnung abbricht, weil die Minimum Increment Size unterschritten wurde. Mein Problem ist aber, dass ich nicht weiß, warum die Minimum Increment Size hier unterschritten wird und wie ich das lösen kann.

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 13. Mrz. 2012 11:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn du eine Animation startest wirst du sehen, dass am Ende das Blech 'rausgezogen wurde. Logisch dass dann die Rechnung abbricht.

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Abaqus-Frust
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erstellt am: 16. Mrz. 2012 09:28    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Wie meinst du das mit "dass am Ende das Blech 'rausgezogen wurde" ? Was sollte ich ändern, damit dies nicht mehr Fall sein wird und die Rechnung nicht abbricht?

Wenn ich dich richtig verstehe, dann meinst du, dass das Blech zwischen Niederhalter und Ziehring gezogen wird. Aber das ist auch so gewollt!

[Diese Nachricht wurde von Abaqus-Frust am 16. Mrz. 2012 editiert.]

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 16. Mrz. 2012 10:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Die Punktlast am Niederhalter hat in der statischen Prozedur noch welche Gegenkraft wenn das Blech weg ist?

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Abaqus-Frust
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erstellt am: 16. Mrz. 2012 10:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Dann hat dieser keine Gegenkraft mehr. Wie könnte ich denn am Berührpunkt Niederhalter-Ziehring eine Gegenkraft erstellen?

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 16. Mrz. 2012 11:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Das geht nicht so einfach. Kontakt zwischen analytischen Starrkörpern in 2D geht glaube ich nicht in A/Standard.

Überlege ob du ab einem bestimmten Zeitpunkt nicht einen neuen Step einbaust und hier die Kraft entfernst und eine Einspannung setzt.

Das wird dein Problem aber nicht ganz lösen. Wenn das Blech den Kontakt zum Niederhalten verliert, dürfte Dehnungsenergie frei werden, welche eigentlich zu kinetischer Energie wird und so Dynamik ins Spiel bringt. Dass wird schwierig in einer statischen Prozedur, da nun das Verschiebungskriterium bei den Konvergenzkontrollen kaum noch erfüllt werden kann.

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 16. Mrz. 2012 editiert.]

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Abaqus-Frust
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erstellt am: 16. Mrz. 2012 11:51    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Ich habe das schonmal versucht, dass ich einen zustäzlichen Schritt eingefügt habe und dort dann die Niederhalterkraft aufhob. Dies ließ die Simulation auch komplett durchlaufen, allerdings verfälschte das die Ergebnisse drastischt.
Wie kann ich mein Problem denn lösen? Ist es überhaupt lösbar in Abaqus Standard implizit? Ich bin gerade sehr ratlos...
Gibt es vielleicht eine Möglichkeit in Abaqus eine Art if-Bedingung einzubauen, die ab einem bestimmten vom Niederhalter erreichten Punkt die Niederhalterkraft mit Null gleichsetzt?

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Mustaine
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erstellt am: 21. Mrz. 2012 13:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Abaqus-Frust 10 Unities + Antwort hilfreich

Das ginge über eine UAMP. Ohne etwas Stabilisierung oder schwachen Federn hast du dann aber trotzdem eine Singularität.

Probier' mal einen Connector als nichtlineare Feder an den Steurknoten des Starrköper zu hängen. Wenn sich der Starrkörper weiter bewegen möchte, würde die Gegenkraft aus der Feder kommen. Eine Stop-Bedingung könnte zusätzlich gesetzt werden.

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