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file001.png

Hallo zusammen,
Ich bin gerade dabei ein Modell eines Schnapphackens aufzubauen in dem eine Platte mit dessen Ecke zuerst in Kontakt kommt und dann an der Oberfläche entlanggleiten soll. (s. Anhang, so soll es in etwa aussehen, ich weiß das Bild stammt aus Ansys, aber soll ja nur zum Verständnis sein)
Mir ist bewusst, dass Kontakte, die Relativbewegungen machen, sehr schwer zu modellieren sind.

Meine Überlegung wäre:
Den Schnapphacken als Master zu definieren. Die Platte, die in z-Richtung nach unten läuft sollte dann der Slave sein.

Ich wollte das Problem ein bisschen eingrenzen und habe folgendes probiert:
Einen Beam in die untere Ecke gelegt, der dann somit an der Surface entlanggleitet. Das hat durchaus bessere Konvergenz gebracht! Trotzdem tritt Penetration auf und die Rechnung läuft nicht durch.
Hat jemand eine Idee worauf ich achten sollte oder was ich tuen könnte?

Danke im Voraus

Patrick

[Diese Nachricht wurde von Stoli am 12. Mai. 2013 editiert.]

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In der Abaqus-Doku bin ich auf "General-Contact" gestoßen.

10.2 Feature edge contact enhancements for general contact in Abaqus/Standard

Figure 10-5

Da ist im Prinzip das selbe Modell. Ich werde heute mal den General-Contact probieren, um die Edge-to-Surface Bedingung aufstellen zu können.

Hat jemand damit schon Erfahrungen gemacht und eventuell ein Beispielmodell?

Gibt es Ergebnis-differenzen zwischen einem General-Contact und einem Contact-Pair?

Gruß
Patrick

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jb_Schnapphacken.zip

Leider bekomme ich die Simulation nicht zum laufen
Ich habe jetzt mal das Modell angehangen mit Inputdeck etc.
Kann sich das jemand mal anschauen? Ich bekomme Konvergenzprobleme, wenn der Kontakt zum Radius vorläuft. Das ist wohl so, wegen zu tiefer Penetration?

Folgendes zur Erklärung:
Um die Konvergenz zu begünstigen, habe ich die Surface des Hackens mit einem Rigid-Surface überzogen um die Verformung dort schonmal zu minimieren..

Danke schonmal im Voraus!

Gruß
Patrick

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jb_Schnapphacken.zip

Und weiter geht das Rätsel-Raten!

Ich hab die Simulation jetzt in 3 Steps unterteilt, um Probleme der Surface-Normalen aus dem Weg zu gehen. Also die *CONTACT PAIR mit "ADD" und "REMOVE" gemacht.

Der zweite Schritt hat nun die Absolute Displacement von -13.25
-> Simulation läuft mit 5 Cutbacks erfolgreich durch!

Ändere ich nun den Absolutwert auf -13.5 bricht die Simulation bereits am Anfang des zweiten Schritts mit 3 Cutbacks ab. Wie kann das sein? Die Verschiebung pro Increment ist dann nur ein wenig größer. Ist das möglich dass eine Simulation dadurch komplett abbricht?

Ich hoffe dass jemand sich dieses Problem speziell anschaut.

Danke schoneinmal!

Viele Grüße
Patrick

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model.png force.png energy.png

Anscheinend hat keiner eine Antwort parat  , aber ich habe die Simulation mittels STABILIZE zum laufen gebracht. Das Problem ist, wie zu erwarten, das erneute einschnappen. Hierbei schnellt der Hacken wieder zurück - ich kann den Timestep hier einfach nicht unendlich klein machen.

Ich hab im Anhang 3 Bilder beigefügt, einmal das Modell (mit Koordinatenachsen und zwei Plots für Reaktionsforces am Verschobenen Knoten, und noch die Energie-Outputs)

Die Frage ist jetzt, ist die Rechnung soweit Plausibel bzgl der Dissipationsenergie. Diese steigt beim vierten Timestep sehr hoch. D.h. die Verformungsenergie geht nahezu komplett in diese Dissipationsenergie über. Hat das jetzt große Auswirkungen auf die Ergebnisse, die im Anschluss noch kommen?

Danke schonmal im Voraus!

Gruß
Patrick

PS: vielleicht hat dazu jemand eine Antwort 

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Habe mir das Modell mal angeschaut:

1) Die Keilfläche auf der die Kante des starren Klotzes gleitet ist ganz regelmäßig vernetzt. Für die Kante stellt sich der Kontaktpartner daher wie "eine Säge" dar, also sehr unstetig. Ich würden den Haken mal testweise unregelmäßig mit Tet10 Elementen vernetzen.

2) Manchmal hilft es derartige Probleme implizit dynamisch zu rechnen. (Explizit wird definitiv funktionieren)

Das Ergebnis mit STABILIZe kannst Du verwerfen, da die viskosen Kräfte i.d.R. zu hoch sind. Insbesondere den Einschnappvorgang  kann statisch implizit nicht gerechnet werden.

Schnapphaken kann man übrigens gut analytisch auslegen, oder mit PC Software von den Rohstoffherstellern

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Danke schonmal für deine Antwort.

1) werde ich mal versuchen!

2)Implizit dynamisch habe ich auch schon versucht - leider ohne Erfolg.

Das ist mir bewusst, dass solche Kunststoffhacken meistens analytisch gerechnet werden. Mir gehts dann hauptsächlich darum das ganze auf Plastifizierung zu prüfen. Des weiteren die Montagekraft.
Das ganze läuft, wie auf dem Energy-Plot recht gut ohne STABILIZE bis zum erstmaligen Umschnappen der Rundung auf die Frontfläche des Klotzes. Bis dahin ist die Lösung ja vollkommen nachvollziehbar und brauchbar. Durch das erneute umschnappen bei 3-4sec geht die ganze STRAIN-Energy in DISSIPATION. Meine Frage ist jetzt inwiefern das den Step bei 4-5sec beeinflusst.
Hier habe ich einen CONNECTOR eingebaut, der im Prinzip von unten wieder eine Kraft aufbaut und den Klotz somit im Schnapphacken verspannt.

Ist die Rechnung in dem STEP dann so falsch, dass sie komplett unbrauchbar ist?

Gruß Patrick

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Irgendwie verstehe ich Dein Problem nicht mehr. Ich habe Dein letztes Modell auch einmal laufen lassen und das ist voll konvergent, ohne Stabilize, besser gehts fast nicht.

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inc_contacts.zip

Das letzte Inputfile funktioniert durchaus gut. Aber wie ich schon geschrieben habe nur bei diesen Verschiebungs-Magnituden. Ich sehe das als eine Art glücklichem Zusammenspiel der Parameter. Ändert man lediglich die Verschiebung um einen kleinen Wert, konvergiert die Lösung nicht mehr.

Bei der ganzen Sache handelt es sich lediglich um ein Teilmodell, das auf ein großes dann übertragen werden soll (mehr Freiheitsgrade & komplette Geometrie). Wenn ich schon Konvergenzprobleme mit dem kleinen Teilmodell auschließen kann, ist das für mich durchaus besser.

Mein Frage jetzt zu Stabilize bei den Energie-Plots. Die im Bauteil aufgebaute Energie wird dann komplett in Viskose-Energie umgewandelt. Inwiefern beeinträchtigt das die Lösung in den folgenden Steps?
Im Anhang das neue Modell mit eingebautem Stopper und einem Zusätzlichen Step. Auch die Geometrie hat sich ein bisschen geändert (vom Klotz).

Danke schonmal!

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