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Autor Thema:   Abaqus Explicit, quasi-statisch, kleine Netzweiten (932 mal gelesen)
  
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LF88
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erstellt am: 05. Jan. 2015 16:43    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

Hallo zusammen,

ich rechne zur Zeit mit Abaqus Explicit unter anderem Pushout-Versuche kleinskaliger Verbundmittel nach.
Diese Verbundmittel sind extrem klein (3-5 mm). Da sie jedoch eine nicht ganz einfache Geometrie aufweisen, bin ich gezwungen mit sehr kleinen Netzweiten, von bis zu 0,2 mm!! zu arbeiten.
Der Versuch läuft quasi-statisch. Als Materialmodell verwende ich das CDP für den Beton. Stahl ist bi-linear abgebildet.

Zur Zeit stellen sich mir 2 Hauptprobleme:

1. Ohne Massenskalierung sind die Ergebnisse nicht zu gebrauchen. Die Last-Verformungskurve oszilliert bereits im Vorbruchbereich extrem. Zudem verlaufen sämtliche Energie Kurven extrem sprunghaft.

Skaliere ich die Masse des gesamten Modells mehr oder weniger extrem (DMASS ist im letzten Inkrement bei ca 128%!) läuft der Versuch viel sauberer ab. Die Energie-Kurven nehmen gleichmäßige Verläufe an, und ich treffe die experimentell ermittelte Last-Verformungskurve zufriedenstellend. Die erhöhte Masse scheint sich "beruhigend" auszuwirken.

Hat jemand Erfahrung mit so kleinen Elementen? Kann es sein, dass Elemente mit extrem kleiner Masse (bedingt durch die Netzweite) fehleranfällig bei Kontaktproblemen sind? Gibt es eine Möglichkeit das Problem ohne Massenskalierung zu lösen?

2. Des Weiteren habe ich immer das Problem, dass der elastische Bereich meiner Last-Verformungskurve zu steif abgebildet wird. Da dieser Bereich ja über sehr wenige Parameter bestimmt wird und diese aus experimentellen Versuchen vorliegen bin ich etwas überfragt.
Ich hatte bereits in einem älteren Beitrag gelesen, dass ein zu steifer elastischer Bereich ebenfalls mit einem zu feinen Mesh zusammenhängen kann. Stimmt das? Hat jemand hierfür eine plausible Erklärung?

Ich bin für jeden Hinweis sehr dankbar, denn langsam gehen mir wirklich die Ideen aus ...

Grüße,

LF88

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Beiträge: 3393
Registriert: 04.08.2005

Abaqus

erstellt am: 07. Jan. 2015 12:25    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 LF88 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von LF88:
Hallo zusammen,

ich rechne zur Zeit mit Abaqus Explicit unter anderem Pushout-Versuche kleinskaliger Verbundmittel nach.
Diese Verbundmittel sind extrem klein (3-5 mm). Da sie jedoch eine nicht ganz einfache Geometrie aufweisen, bin ich gezwungen mit sehr kleinen Netzweiten, von bis zu 0,2 mm!! zu arbeiten.
Der Versuch läuft quasi-statisch. Als Materialmodell verwende ich das CDP für den Beton. Stahl ist bi-linear abgebildet.

Zur Zeit stellen sich mir 2 Hauptprobleme:

1. Ohne Massenskalierung sind die Ergebnisse nicht zu gebrauchen. Die Last-Verformungskurve oszilliert bereits im Vorbruchbereich extrem. Zudem verlaufen sämtliche Energie Kurven extrem sprunghaft.

Skaliere ich die Masse des gesamten Modells mehr oder weniger extrem (DMASS ist im letzten Inkrement bei ca 128%!) läuft der Versuch viel sauberer ab. Die Energie-Kurven nehmen gleichmäßige Verläufe an, und ich treffe die experimentell ermittelte Last-Verformungskurve zufriedenstellend. Die erhöhte Masse scheint sich "beruhigend" auszuwirken.


Wichtig ist nicht direkt der Wert der Skalierung, sondern ob das physikalische Verhalten noch passt. Wenn also ein statischer Vorgang nachgebildet werden soll, dürfen Massenträgheiten keinen signifikanten Einfluss auf Ergebnis haben.


Zitat:
Original erstellt von LF88:
Hat jemand Erfahrung mit so kleinen Elementen? Kann es sein, dass Elemente mit extrem kleiner Masse (bedingt durch die Netzweite) fehleranfällig bei Kontaktproblemen sind? Gibt es eine Möglichkeit das Problem ohne Massenskalierung zu lösen?

Warum skalierst du nicht einfach nur die kleinen Elemente, also die die einen bestimmten Zeitschritt nicht schaffen? Es gibt eine entsprechende Option bei der Massenskalierung, so dass Abaqus selbst die Elemente sucht und den notwendigen Skalierungsfaktor einstellt. Das ergibt üblicherweise einen geringen Anstieg der Gesamtmasse.


Zitat:

2. Des Weiteren habe ich immer das Problem, dass der elastische Bereich meiner Last-Verformungskurve zu steif abgebildet wird. Da dieser Bereich ja über sehr wenige Parameter bestimmt wird und diese aus experimentellen Versuchen vorliegen bin ich etwas überfragt.
Ich hatte bereits in einem älteren Beitrag gelesen, dass ein zu steifer elastischer Bereich ebenfalls mit einem zu feinen Mesh zusammenhängen kann. Stimmt das? Hat jemand hierfür eine plausible Erklärung?

Mit der Elementgröße hängt das nicht direkt zusammen. Vielleicht hasst du Effekte wie Volumetric Locking oder Shear Locking, welche ein zu steifes Verhalten verursachen.

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 07. Jan. 2015 editiert.]

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