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Guten Morgen,

ich modelliere gerade eine Schraubverbindung, welche durch eine Vorspannkraft vorbelastet ist und anschließend noch auf 140°C erwärmt wird.

Es funktioniert soweit alles zufriedenstellend - bis auf die Lagerstelle. Damit Abaqus rechnet lagere ich die Schraube am Ende. Nutze ich hierzu ein kartesisches Koordinatensystem und beschränke U1, U2 und U3 in ihrer Bewegung rechnet Abaqus. An der Lagerstelle stimmen die angezeigten Spannungen aber natürlich nicht, da sich die Schraube nicht in radialer Richtung ausdehnen kann. Lagere ich nur in axialer Richtung, lasse also eine Ausdehnung in radialer Richtung zu (das wäre der realistische Fall, oder?) bricht Abaqus die Rechnung ab. Ich habe es auch mit einem zylindrischen Kosy versucht, jedoch komme ich hier auch nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis.

Wie lagere ich einen Zylinder, welcher sich aufgrund Erwärmung ausdehnt, korrekt? Es ist wichtig, dass die Spannungen im ganzen Modell korrekt angezeigt werden, da das Modell in eine Betriebsfestigkeitssoftware übergeben werden soll und dann natürlich die extrem hohen Spannungen an der Einspannstelle zu falschen Lebensdauerberechnungen führen.

Vielen Dank für eure Hilfe! 

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Hallo,
hast du versucht den Mittelpunkt der Mittelfäche zu fixieren? Der Mittelpunkt dürfte nach der Ausdehnung an der gleichen stelle sein.

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Ein paar schwache Federn könnten auch helfen.

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Diese Überlegung hatte ich auch. Ich habe aber nur die Möglichkeit gefunden Nodes zu lagern. Es gibt aber keinen Node der exakt in der Mitte der Fläche ist.

Ich habe den Ansatz auch nicht weiter verfolgt, da ich das ganze später auf ein größeres Modell verfolgen will, welches nicht mehr symmetrisch ist und diese Lagerung dann auch zu falschen Ergebnissen führen würde.

Ich habe gestern abend noch eine neue Rechnung gestartet, in der ich wie gewohnt gelagert habe, die Randbedingung im Temperatur-Step allerdings auf "Inactive" gestellt habe. In meinem kleinen Testmodell habe ich dann noch "Automatic stabilization" auf "Use damping factors from previous general step" auf 0.05 (Standardeinstellung) gestellt. Die Berechnung lief einwandfrei durch und auch das Ergebnis überzeugt.
Das ganze habe ich auf mein großes Modell übertragen und bekomme leider den Fehler:

Too many attempts made for this increment

Das ganze bereits im ersten Vorspannungs-Step.

@Mustaine: ich weiß was du mit schwachen Federn meinst, kenne die Option aber nicht in Abaqus, wo finde ich diese und was für Einstellungen soll ich hier treffen?

Vielen Dank für Eure Tips!

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Um einen Knoten im Kreismittelpunkt zu erhalten, könntest du die Stirnfläche in vier Segmente partitionieren.

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Viele Grüße,
Erik

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Stimmt, das wäre im Fall des Zylinders eine gute Möglichkeit.

Im Falle des großen Modells muss ich aber einen anderen Weg finden. Inzwischen läuft das kleine ja auch gänzlich ohne Lagerung im Temperatur-Step.

Das große Modell konvergiert schon im Vorspannungs-Step nicht. Ich vermute das Problem inzwischen an den Kontaktbedingungen zwischen den Schraubenflächen und den zu verschraubenden Bauteilen. Als nächsten Versuch werde ich statt einer Kontaktbedingungen einen Tie-Constraint einfügen.

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Zitat:

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Original erstellt von RBMK14:

@Mustaine: ich weiß was du mit schwachen Federn meinst, kenne die Option aber nicht in Abaqus, wo finde ich diese und was für Einstellungen soll ich hier treffen?

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In A/CAE im Interaction-Modul:
Special -> Springs/Dashpots -> Create -> Connect points to ground

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Super, danke  

Soll ich hier die Lagerstellen mit Federn versehen? Welche Freiheitsgrade soll ich mit welcher Federhärte versehen? Habe hier leider keine Erfahrugnswerte  

/edit: Ich habe eben statt der Kontaktbedingungen mit Tie-constraints gerechnet - und schon konvergiert das Ergebnis einwandfrei. Das Problem scheint also die Kontaktbedingung zu sein. An sich stört mich der Tie-Constraint nicht - hat dieser irgendwelche negativen Auswirkungen auf das Spannungsfeld an den zu verschraubenden Bauteilen?

[Diese Nachricht wurde von RBMK14 am 07. Okt. 2014 editiert.]

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Nur mal generell: Du musst in einer statischen Rechnung sicherstellen, dass kein Bauteile eine kraftfreie Bewegung (inkl. Rotation) in irgendeine Richtung machen kann. Das solltest du also prüfen und ggf. geringe künstliche Kräfte (Stabilisierung, Federn) in freien Richtungen aufbringen.

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Falls noch aktuell, also ich verstehe nicht wieso cyl datum in der "bodenfläche" und bc mit u2=u3=0 nicht funktionieren soll.

Wo ist mein Gedankenfehler?

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