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Unbenannt.PNG

Hi zusammen,

ich habe einen simplen 3-Punkt Biegeversuch mit einem 2x2mm Balken auf 8mm Stützweite aufgebaut. Die besonderheit ist, dass im Zentrum des Balkens ein Stab mit 1mm Durchmesser "eingesetzt" ist. Der Balken soll aus Aluminium sein, der Stab aus Stahl.
Wenn ich die Simulation durchführe biegt sich das Aluminium, der Stahlstab jedoch tritt aus dem Aluminium heraus.
Heißt irgendwie fehlt die Information, dass der Stab stoffschlüssig im Aluminium eingelassen ist.
Ich habe so ziemlich alle "auf-der-Hand" liegenden Möglichkeiten (Interactions, Constraints, Contacts) ausprobiert...ohne Erfolg.

Kann mir jemand helfen? Ich muss dazu sagen, dass ich mich seit 4 Tagen in Abaqus einarbeite da ich lediglich einen 3P-Biegeversuch simulieren möchte.

Herzlichen Dank im Voraus.
GlobalArts

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Hi,

ich vermute mal, dass du Alu-Balken und Stahl-Stab als zwei separate Parts definiert hast. Die Belastung erzeugst du über einen Kontakt zwischen dem Balken und dem Rigid Body. So weit richtig?

Zwei Dinge fallen auf: Du hast deinen Balken und deinen Stab nicht verbunden. Hier müssten noch paar Constraints rein, vorzugsweise TIE. Der Stab wird nicht auf Kontakt mit dem Rigid Body geprüft. Das wäre aber auch nicht so schlimm, wenn er mit dem Balken verbunden wäre, weil er sich dann mit defomiert.

Mein Vorschlag:
Modelliere deinen Balken als einen großen Quader und erstelle darin eine zylinderförmige Partition; damit hast du am Ende nur einen Part und Stahl und Alu sind verbunden. Den einzelnen Partitionen weißt du die entsprechenden Materialeigenschaften zu. Den Rest mit den Rigid Bodies kannst du beibehalten.

Grüße
Slein

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Hi Slein,

erstmal vielen Dank für deine Antwort und deinen Vorschlag. Deine Annahme mit dem RigidBody ist vollkommen richtig. Der Stempel berührt oben den "Aluklotz".

Das Bild was sich ergibt, also dass der Balken sich "löst" passiert trotzt eines gesetzten TIE Constraint zwischen Balken und Stab...

Das Problem mit deiner Partitions-Idee ist, dass ich später komplexere Strukturen modellieren muss und diese über CATIA als STEP Datei ausgebe und bei Abaqus importieren muss. Da ist die Variante mit den Partitionen direkt in ABAQUS schwierig.

Hättest du noch einen Ansatz wie ich es mit den aktuell 2 Parts versuchen kann? Wie gesagt TIE CONSTRAINT hat nicht zum Erfolg geführt :-(.

Vielen Dank im Voraus und Gruß
GlobalArts

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Servus,
das klingt schon merkwürdig, dass der *TIE nicht funktioniert. Hast du bereits ins .dat-File geschaut, ob sich der Kontakt überhaupt einstellt? Eine mögliche Fehlerquelle wäre ein nicht vorhandener Adjust-Befehl bei gleichzeitiger Durchdringung der Kontaktflächen im Ausgangszustand.

Grüße,
Stoli

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Wie sind die in der Realität verbunden? Wenn das eine feste Verbindung (keinerlei Relativbewegung) ist, dann TIE. Wenn das nicht klappt, mal prüfen ob die Position Tolerance angepasst werden muss.

Wenn es eher ein normaler Kontakt mit Reibung sein soll, dann halt ein Kontaktpaar oder General Contact definieren.

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Hi Mustaine,

in Realität sind die stoffschlüssig verbunden, heißt es gibt keine Reibung zwischen beiden Parts. Jetzt hat mich jemand darauf gebracht, dass dieses visuelle Durchdringen des Stabes mit der Skalierung zu tun hat. Heißt die Messwerte sollten eigentlich stimmen, nur optisch sieht es halt so aus wie es aussieht. Kann mich mit dieser Einschätzung noch nicht so ganz zufrieden geben weil mir die Ergebnisse auch noch nicht ganz passen.

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Hi Stoli,

hast du einen "Anfänger" Tip für mich wie die Zeile lautet wo ich das im .dat-File prüfen kann bzw. was dort stehen muss wenn alles richtig Verbunden ist?

Gruß

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Grundsätzlich stimme ich dem nicht zu, dass es ein Skalierungsfehler ist. Wenn der Kontakt besteht, sollte ja die Verformung in der Mitte gleichgroß sein. ist es aber nicht. Dies erkennt man leicht im Contour-Plot -> außen rot innen blau!

Grundsätzlich würde ich sowas erstmal linear & ohne Kontakte rechnen. Sprich Auflagerreaktionen direkt über *Boundary und die Verschiebung ebenso.

So können bereits Probleme beim *TIE-Kontakt lokalisiert werden. Erst dann allmählich die Modellkomplexität erhöhen.

EDIT:
Eine Idee, die mir noch kommt. Sind die Flächen richtig ausgewählt worden? Es erscheint mir komisch, dass anscheinend der Kontakt an den Enden des Balkens vorhanden ist, in der Mitte jedoch nicht.

Eine .cae- oder .inp-Datei wäre definitiv hilfreich.

[Diese Nachricht wurde von Stoli am 05. Aug. 2015 editiert.]

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AlFe-Block_5kN.zip

Hi Stoli,

sorry für die lange Ruhe. Habe hier nun mal die inp.-Datei angehängt mit der ich die "Probleme" habe. Nun habe ich es geschafft, dass der Balken der in der Mitte sitzt sich (jedenfalls optisch) getreu der Biegelinie mitbiegt.
Dennoch bin ich nicht sicher bzw. auch zu unerfahren um prüfen zu können, ob sich ein 100% stoffschlüssiger Kontakt einstellt.
Die Ergebnisse die mir der Aufbau gibt sind nämlich nicht die Ergebnisse die ich erwarten würde.
Vielleicht kannst du mal einen Blick ins Input-File werfen.

Vielen Dank und Gruß
GlobalArts

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Servus,
also ich sehe, du hast alles auf eine lineare Rechnung umgestellt.
- Hierbei würde ich erstmal raten den stabilize-Befehl zu entfernen. Das ist bei so einer Art von Rechnung einfach unnötig. Erst nach und nach die Komplexität steigern

- Um Rechenzeit zu sparen, könntest du eine Symmetrieebene in der Hälfte einbauen, da es sich um ein Los-Loslager handelt.

- Du hast Elemente zweiter Ordnung verwendet, allerdings nur die Elementecken festgehalten bzw. auf diese eine Kraft aufgebracht. Man sieht deutlich eine unübliche Verformung an diesen Stellen.

- Der *TIE-Contact funktioniert bei mir nun einwandfrei.

--> Modell bereinigen, am besten nochmal alles raus und immer auf der Geometrie in Abaqus/CAE arbeiten. Und dann eine lineare Berechnung mit normalem *TIE-Contact. Sobald das läuft, NLGEOM=ON und anschließend deine Auflager mit Kontakten. Am besten Symmetrien nutzen.

Viel Erfolg 

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Guten Morgen Stoli,

danke für deine Tipps. Gestattest du mir bei deinen Vorschlägen nochmal nachzufragen? Ich arbeite erst seit nun 5 Wochen mit Abaqus/CAE um dieses Modell hier ans Laufen zu bekommen. Daher kenne ich auch nur die Abaqus/CAE Oberfläche zum Aufbauen der Simulation.

Du schreibst "der *TIE-Contact funktioniert bei dir NUN einwandfrei"...heißt in meinem .inp-File stimmte dort etwas nicht und er hat sich nicht eingestellt?

Die beiden Geometrien sind im PreProcessor HyperMesh vernetzt. Also würdest du zum festhalten der Kanten als auch zum Aufbringen der Kraft nicht nur die Elementecken sondern die gesamte Kante(Linie) auswählen?

Was meinst du zum Schluss mit "normalem *TIE-Contact"? NLGEOM war bzw. ist auf OFF gestellt und den Stabilize-Befehl im Deformation-Step habe ich jetzt auch entfernt.

VG

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Tie funktioniert.
NLGEOM=OFF ist auch ok, da es nur kleine Verformungen gibt.

Stabilisierung entfernen, da überflüssig.
Startinkrement evtl. kleiner wählen.
Randbedingungen und Lasten sind nicht an Mittelknoten.
Du hast momentan nicht insgesamt 5kN auf dem Model, sondern 5kN auf jedem der selektierten Knoten.
Ggf. Symmetrie ausnutzen.

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5kN_mitStempel_2.zip

Hallo Mustaine,

NLGEOM=OFF habe ich.
Stabilisierung ist raus.

Zum Einbringen der Last habe ich, damit diese linear auf die gesamte Probe gebracht wird, einen Stempel als Rigit erstellt der jetzt auf die Probe drückt. Wie ich die Randbedingungen, also in diesem Falle die Auflageflächen auch als linear fixiert bekomme weiß ich nicht da das Modell schon vernetzt in Abaqus geladen wurde und ich bei der Erstellung der BC bisher nur Nodes und keine Kante auswählen kann.

Wie bekomme ich bei einem bereits vernetzten die kompletten Kanten und nicht nur die Mittelknoten fixiert?

Ich bin wie gesagt absoluter Anfänger, daher Erklärungen so einfach wie möglich bitte.

Ich habe nochmal eine aktualisierte .inp-Datei angehängt.

Danke im Voraus!

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Siehst du die verändert Struktur am Tie mit dem Rigid? Das kommt durch die Position Tolerance+Adjust im Tie. Da die Tolerance ggf. geringer wählen.

Bzgl. Mittelknoten: Lösche einfach die fehlerhaften Vorgaben und erstelle sie neu in /CAE. Wenn du das Bauteil in eine gute Lage drehst, ist es ja nicht schwer mit einer Dragbox alle Knoten einer Kante zu erwischen.

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 21. Aug. 2015 editiert.]

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Perfekt! Ihr habt mir sehr geholfen. Die Simulation läuft jetzt!!!

Großen Dank!

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