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Randbedingungen1.png Kraft-Verschiebungs-Diagramm.JPG

Hi Leute,
Im Rahmen meiner Diplomarbeit untersuche ich das Last-Verformungsverhalten an Verbundträgern. Ich habe einen Einfeldträger der mit dem 4-Punkt-Biegeversuch getestet wird. Der Versuch wird weggesteuert gefahren. Im Labor habe ich die blaue Last-Verformungskurve erhalten (siehe Anhang). Maximale Last: 341 KN; Verschiebung: 265 mm.
Nun muss ich das ganze in Abaqus simulieren. Zuerst habe ich versucht die Verschiebung an der Stelle der Lasteinleitung anzutragen. -> Die maximale Auflagerkraft stimmt dann auch mit der Verschiebung überein, aber die Kraft "springt" immer auf und ab und steigt nicht wie erwartet stetig an.(Rote Kurve im Anhang.)
In einer zweiten Simulation habe ich die Last an 16 Knoten die ich über die Breite des Trägers verteilt habe eingeleitet (Siehe Anhang: Randbedingungen).Die 341 KN habe ich auf die 16 Knoten gleichmäßig aufgeteilt: (21 KN je Knoten).
Hier steigt die Auflagerkraft stetig an. Allerdings erhalte ich hier bei 341 KN nur eine Verformung von 35 mm.(gelbe Kurve im Anhang).
Weiß jemand woran das liegen kann? Was ich ändern kann? ...

Wie ihr sieht habe ich die Symmetrie ausgenutzt. Symmetriebedingungen: U1=U2=UR1=UR2=UR3=0 ; In U3 kann sich das System verschieben.
Auflagerbedingung: Pinned

Schonmal danke!

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Mit freundlichen Grüßen

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Ahoi,

ein Schuss ins Blaue: schon mal verschiedene Elementtypen und -größen getestet? Nebenbei brauchst du bei den BCs die UR-Grade nicht zu beschränken, Hexaeder- und Tetraederelemente haben (mit Ausnahme der Incompatible-Elemente) nur U1, U2 und U3 zur Verfügung, außer du beziehst das auf ein Coupling.

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Hi, danke für die schnelle Antwort. Ich versuch erstmal zu verstehen was du meinst  Arbeite erst seit kurzem mit Abaqus..
Also wenn ich das richtig verstehe kann ich bei der Symmetriebedingung einfach YSYMM wählen, das reicht.
Wenn du bei Elementtypen die Vernetzung meinst, die ich bei "Mesh" definiere, habe ich bei allen Parts Hexaeder gewählt. Wenn ich im Menü "Mesh"-> "Element type" anwähle habe ich 3D Stress Elemente; Element library: Standard; geometric order: linear; Hex, reduced Integration. Habe das alles bei der Voreinstellung gelassen.
Ich habe zuvor einen Push Out Versuch simuliert um mich in das Programm einzuarbeiten. Da hab ich alles genauso gemacht. Da funktionierte das :-) Deshalb steh ich gerade auf dem Schlauch, wieso es bei einem einfachen Einfeldträger Probleme gibt. 
Kann es daran liegen, dass ich die Last nicht als Linienlast eingegeben habe, sondern auf 16 Knoten über die Breite verteilt habe? Mit der Linienlast habe ich es versucht, aber es kommt immer eine Fehlermeldung, wenn ich diese Linie anwähle. Habe irgendwo gelesen, dass ich Linienlasten nur auf Beam-Elemente auftragen kann..

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Mit freundlichen Grüßen

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Ich empfehle die Lektüre von Abaqus - Getting started 

Prinzipiell ist die Verteilung auf die einzelnen Knoten nicht viel anders, bei einer Linienlast wird meines Wissens nach auch nur die Last auf die Knoten verteilt, die auf der Linie liegen. Es gelten lediglich andere Lastverteilungen für die Randknoten, aber du kannst es erst mal so machen. Sauberer geht es über ein Coupling.

Die Elementgröße kannst du im Modul Mesh festlegen, indem du entweder oben links Seed part instance wählst oder oben rechts Seed edges und dort die Elemente über eine/mehrere Kante(n) festlegst. Vor dem Meshen kannst du mit Assign mesh type den Typ festlegen, probiere ruhig ein paar Typen aus, auch voll integrierte und quadratische Elemente (höhere Genauigkeit).

Nebenbei, ich habe gesehen, dass du eine dynamische Analyse durchführst. Welche Zeitperiode hast du eingestellt und wird die Last direkt aufgebracht oder über eine Rampenfunktion? Nicht, dass die Last zu schnell aufgebracht wird und deswegen der Balken anfängt zu schwingen. Hast du mal eine statische Analsyse durchgeführt? So ein Biegeversuch ist schließlich quasistatisch.

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Hi,
ok Getting started muss ich dann mal runterladen. Danke :-)
Was du mit coupling meinst verstehe ich noch nicht.
Die Netzgröße habe ich schon variiert. Dann versuche ich jetzt mal mit den Element types zu spielen.
Ja ich habe eine dynamische Berechnung gewählt, weil die statische schon bei meinem Push-Out nicht lief. Habe eine Amplitude mit
0-0
0,08-1
definiert. Also die Last wird über eine Rampe aufgetragen. Als Zeitperiode habe ich dann auch wieder die 0,08 eingegeben.
Die Amplitude habe ich übrigens so gewählt, weil ich diese bei meiner Push-out Simulation die besten Ergebnisse erzielt hatte. Im Prinzip habe ich alle Einstellungen aus der Parameterstudie zum Push-Out hierfür übernommen.
Ich versuche mal ob dieser Versuch statisch läuft.

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Mit freundlichen Grüßen

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Coupling bedeutet, bestimmte Komponenten miteinander zu verbinden, zB einen einzelnen Knoten mit einer Fläche. Über den Knoten wird dann zb eine Last eingeleitet und auf die Fläche verteilt. Es gibt noch weitere Möglichkeiten, das steht auch im Getting Started. Wenn du Theorie oder Syntax der Inputfiles brauchst (daraus kann man auch manche Funktionsweisen ableiten), da gibts noch den Analysis Users Guide und andere Dokumente.

Dass bei einer gesamten Zeitperiode von 0.08 Sekunden (ich nehme an, es sind Sekunden?) der Balken vibriert sollte dich aber nicht weiter wundern 

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Ok,
Danke für die Infos. Den Analysis Guide hab ich sogar schon ;-)
Ich lade mir mal noch getting started runter und Versuche eine Lösung zu finden.
Wenn ich wieder nicht weiter komme werde ich mich nochmal melden.

Liebe Grüße

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Mit freundlichen Grüßen

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Kannst du die .cae Datei hochladen?

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Hi,würde ich gerne, aber die Datei ist zu groß. Vielleicht kannst du mir per Nachricht deine email-Adresse schicken und ich lade es in die Dropbox hoch?

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Mit freundlichen Grüßen

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In Kürze:
- lineare Hexaeder mit wenigen Elementen über die Dicke sind schlecht bei biegedominater Belastung, ggf. feiner vernetzen und/oder C3D8I verwenden
- Steuerknoten ist in 5 DOF ungelagert; kein Fehler, aber auch nicht günstig
- die Lagerung "Pinned" entspricht wahrscheinlich nicht dem realen Auflager; kein rutschen in y-Richtung
- warum kein general contact mit allen regionen?
- warum keine Starrkörper als Lager und Lasteinleitung (general contact)?
- Smooth Step Amplitude verwenden
- Energien im History Output anfordern (eigentlich default)
- Energiebilanz und Ergebnisse anschauen und dann ggf. mit Massenskalierung die Rechnung beschleunigen
- optional: Last- und Verschiebungsdaten am Steuerknoten als History Output anfordern; erleichtert das Generieren der L-V-Kurve

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Ok, viele Punkte.
- Was genau meinst du mit Steuerknoten?
- Und 5DOF ist dann UR3?
- da hast du recht. Es war ein Rolllager. in y-Richtung konnte es also rutschen.-> werde ich ändern
- zu den Starrkörpern für Lager und Lasteinleitung: Ich dachte ich vereinfache das System, wenn ich direkt am Träger das Lager definiere und die Last einfach auf den Beton aufbringe. Dachte ich hätte so weniger mögliche Fehlerquellen..
 

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Mit freundlichen Grüßen

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Noch ne Frage zur Amplitude! Ich hab ja ne Amplitude von 0.08 gewählt und dem entsprechend im Step auch die time period auf 0.08 gestellt. Nun hatte im Kommentar vorher Ingeniorator darauf hingewiesen, dass dies viel zu klein ist. die Voreinstellung lag ja bei 1 als time Period. Soll man dann in dieser Größenordnung auch bleiben? Wenn ja wieso hat die 0.08 dann bei meinem Push-Out-Versuch die besten Ergebnisse gebracht?

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Mit freundlichen Grüßen

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Wir kennen deinen Push-Out-Versuch nicht, hat der überhaupt etwas mit dem aktuellen Modell zu tun? 1 ist die Standardeinstellung, die Zeitperiode festzulegen liegt an dir.

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Der hatte den selben Beton, Träger und die selben Kopfbolzen. Mit diesem Versuch hab ich das Betonmodell kalibriert... Habe dort auch das concrete damage plasticity Modell benutzt und ne Parameterstudie gemacht, wie sich das Last-Verformungsverhalten ändert, wenn ich dort Werte verändere (Damage Faktor, Dilation angle) unter anderem hab ich auch die Amplitude variiert...

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Mit freundlichen Grüßen

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Zitat:

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Original erstellt von Bauing.Buck:
Ok, viele Punkte.
- Was genau meinst du mit Steuerknoten?

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Der Reference Point in der Equation. Da wo die Last drauf ist.

Zitat:

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- Und 5DOF ist dann UR3?

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Nein, damit meinte ich wirklich fünf DOF, nicht DOF5. Außer über die Equation (DOF3) ist der Knoten ungelagert. DOF5 wäre übrigens UR2.

Zitat:

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- zu den Starrkörpern für Lager und Lasteinleitung: Ich dachte ich vereinfache das System, wenn ich direkt am Träger das Lager definiere und die Last einfach auf den Beton aufbringe. Dachte ich hätte so weniger mögliche Fehlerquellen..

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Im ersten Ansatz auch das korrekte Vorgehen. Sieh es als Verbesserungsvorschlag für die Zukunft, wenn du eine funktionierende Simulation realistischer machen möchtest.

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Da es eigentlich eine statische Simulation ist (oder?), spielt die Zeitskala keine Rolle. Du verwendest eine beliebige und tunst die Rechenzeit dann mit Mass Scaling. Das ist deutlich einfacher als die Zeitskala zu finden, die die Rechnung möglichst schnell durchlaufen lässt, aber immernoch quasi-statisch ist.
Die Last wird dann typischerweise über die gesamte Zeit aufgebracht (wie in der Statik).

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Ah, ok.
Ich hab ihn jetzt in U1,U2,UR1,UR2,UR3 gelagert und in U3 frei. Meintest du das so? 

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Mit freundlichen Grüßen

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also ich rechne es mit dynamisch explizit. Nicht mit static :/ das ging aus welchen Gründen auch immer nicht.
Mit dem Mass scaling habe ich noch nicht gearbeitet. Ich habe bisher noch keine Ahnung was da bei Region, Type, Frequency, Factor und Target Time Increment einzugeben ist.

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Mit freundlichen Grüßen

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Hört sich so an als ob man vielleicht die Finger davon lassen sollte, wenn man nicht so viel Ahnung davon hat 

Zitat:

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Original erstellt von HerrHansen:
Mit der Massenskalierung muss man sehr vorsichtig umgehen, da man damit die Physik des Problems ändert. Für genaue Informationen, warum eine größere Masse der Bauteile das stabile Zeitinkrement des expliziten Solvers erhöht, ist ein Blick ins Handbuch ratsam (Stichwort "mass scaling").

Der Sinn hinter ganzen Geschichte ist folgender: Es gibt viele Probleme, in denen einige wenige sehr kleine und leichte Elemente in der Baugruppe vorhanden sind. Diese wenigen Elemente ziehen dann womöglich das Inkrement deutlich nach unten, obwohl der Großteil der anderen Elemente "schneller rechnen" würde. Wenn diese (wenigen) Elemente in uninteressanten Bereichen liegen, kann man Überlegungen anstellen, diese in ein Set zu packen und den Solver anzuweisen, die Masse dieses Sets zu erhöhen. Somit kann bei geeigneter Wahl der Kriterien die Rechenzeit deutlich verkürzt werden.
Bei Wahl eines expliziten Steps, kann man unter History Output die Variable "DMASS" anfordern. Dies ist der prozentuale Anteil, um den die Masse ausgwählter Elemente erhöht wurde. Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass der Wert 5% nicht übersteigen sollte.

[Diese Nachricht wurde von HerrHansen am 18. Jul. 2008 editiert.]

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Mit freundlichen Grüßen

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Der erste Teil der Aussage ist korrekt. Massenskalierung ändert die Modelleigenschaften und könnte damit auch das Verhalten ändern. Es muss also immer mit Bedacht und sorgfältiger Nachkontrolle gearbeitet werden.

Der zweite Teil der Aussage (das mit den 5%) stimmt nicht. Wenn ich wenige Bewegung habe, kann ich die Masse deutlich mehr erhöhen, ohne gleichzeitig signifikante Änderungen in der Massenträgheit zu bekommen. Das Ganze ist immer Modellabhängig.

Wenn man sich mit dem Thema nicht auskennt, kann man die Finger davon lassen, sofern die Rechendauer irrelevant ist.

Im Getting Started gibt es ein Kapitel "Quasi-Static ...", welches die Basics erklärt.

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Hallo Mustaine,
Ich habe nun alle Ratschläge befolgt. Doch leider hat es nicht wie gewünscht zu einer Verbesserung geführt. Im Gegenteil, die Berechnung bricht frühzeitig ab... Vergleicht man die LV-Kurve die bis zu diesem zeitpunkt gerechnet wurde mit der vorherigen aus meiner Berechnung, so gibt es auch keine Unterschiede :-/

Um nochmal auf mein Anfangsproblem zurück zu kommen...
Ich verstehe nicht wieso es einen So großen Unterschied macht, wenn ich am System die Verschiebung vorgebe oder die Last.. Das Ergebnis müsste ja im Prinzip das gleiche sein.

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Mit freundlichen Grüßen

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Zitat:

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Original erstellt von Bauing.Buck:
Hallo Mustaine,
Ich habe nun alle Ratschläge befolgt. Doch leider hat es nicht wie gewünscht zu einer Verbesserung geführt. Im Gegenteil, die Berechnung bricht frühzeitig ab... Vergleicht man die LV-Kurve die bis zu diesem zeitpunkt gerechnet wurde mit der vorherigen aus meiner Berechnung, so gibt es auch keine Unterschiede :-/

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Lade den aktuelle Stand nochmal hoch, dann schaue ich es mir nochmal an.

Zitat:

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Original erstellt von Bauing.Buck:
Um nochmal auf mein Anfangsproblem zurück zu kommen...
Ich verstehe nicht wieso es einen So großen Unterschied macht, wenn ich am System die Verschiebung vorgebe oder die Last.. Das Ergebnis müsste ja im Prinzip das gleiche sein.

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Das stimmt. Ich glaube es hat auch keiner das Gegenteil behauptet.

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Hallo.
Ich habe es wieder in die Dropbox hochgeladen. :-)

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Mit freundlichen Grüßen

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Schau dir nochmal die Positionierung deiner Instanzen an. Die überlappen sich, so dass es wahrscheinlich Probleme im Kontakt gibt.

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Ok, mach ich.
Danke für den Hinweis!

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Mit freundlichen Grüßen

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Hi,
Habs mir nochmal angesehen. Die instances die sich überschneiden habe ich ja aber ausgeschaltet. Bsp. Träger+Steifen+KBD ist an und KBD allein hab ich dann ausgeschaltet.
Dann überschneidet sich ja nichts oder seh ich das falsch?

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Mit freundlichen Grüßen

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SNAG-0394.jpg

Siehe Anhang.

Ich sehe eine deutliche Überlappung von diesen Bolzen mit dem Beton. Nach einem Datacheck kann man das auch in der ODB sehen.

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Achso. Ich habs so verstanden dass ich instanzen doppelt habe und es deshalb probleme gibt.
Das muss ich mir dann nochmal im Detail anschaun.

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Mit freundlichen Grüßen

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Hi Leute,

das mit meiner Kraft-Verfromungskurve hat nun nach längerer Parameterstudie hingehauen.
Nun muss ich die Normalkraft, Schubkraft zwischen Beton und Stahl darstellen. Ich habe versucht das mit Reaction force RF2 darzustellen, allerdings ist die Kraft immer =0. Ich denke es liegt daran, dass ich keine äußeren Einwirkungen in Längsrichtung habe.
Hat jemand eine Ahnung wie ich die Schubkräfte sonst darstellen kann?

LG Linda

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Mit freundlichen Grüßen

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Die Bauteile sind über Kontakt gekoppelt, oder? Dann solltest du dir die Kontaktausgaben mal näher anschauen.

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