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Autor Thema:   Modell hält nur geringe Lasten aus (832 mal gelesen)
  
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Smon26
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Lapjointhybridmaterial.zip

 
Liebe Community,

ich habe einen Single-Lapjoint modelliert. Dieser besteht aus einer CFK- und einer Stahlplatte, welche mit einem Stahlbolzen plus U-Scheibe verbunden sind.

Mein Ziel ist es, die Spannung bei 2% Lochleibung (elastischer Anteil herausgerechnet), zu bestimmen. Für die Schädigung der CFK-Platte nutze ich HASHIN Damage. Bei der Metallplatte und dem Bolzen lasse ich nur elastische Verformungen zu.

Für die CFK-Platte nutze ich eine Solid-Geometrie, welche ich in 8 Schichten partitioniert habe. Über den Compositelayupmanager habe ich diesen Continuumshellelemente zugewiesen und die Orientierung für ein Kreuzlaminat ausgelegt.

Bei der Erstellung des STEPS habe ich NLGeom auf on gestellt.

Als Kontakt habe ich General Contact ausgewählt, wobei ich auch Contact Stabilization und Contact Initialization aktiviert habe. Die Kontakteigenschaften habe ich als reibungslos definiert.

Als Kraft habe ich eine Zugflächenkraft auf der Stirnseite der CFK-Platte festgelegt.

Um die RB zu verstehen, muss man wissen, dass die Platte in Längsrichtung der X-Achse, in Breitenrichtung der Y-Achse und in Höhenrichtung der Z-Achse orientiert ist.
Bei der Stirnseite der CFK-Platte habe ich U2,U3 und UR2 blockiert. Bei der Metallplatte ist die Stirnseite fest eingespannt und der Bolzen ist in U2 Richtung blockiert.

Bei der Diskretisierung habe ich für die CFK-Platte Standard/Linear Continuum Shells genommen. Für die Metallplatte, den Bolzen und die U-Scheibe Standard/Linear 3D Stress Elemente.

Im Modell gibt es eine Symmetrieebene, da ich aber später an meiner U-Scheibe kleine Pins einfügen möchte, möchte ich das Modell ohne Symmetriebedingungen erstellen.

Nun zu meinem Problem. Aber einer Last von -50000 kPa konvergiert mein Modell nicht mehr. -25000 kPa funktionieren noch. Diese Lasten sind zu gering, als dass sich mein Modell so schädigt, dass ich diese 2% Lochleibung bekomme.

Anbei habe ich das Modell mal hochgeladen.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Smon26


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Wenn das Chaos die Ordnung flutet, steigt das Genie aufs Surfbrett.

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Simulant91
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Hallo Smon26,

was wird dir denn als Fehlermeldung ausgegeben? Evlt. die Inkrementschrittgröße verringern oder Reibung vorsehen. Außerdem bietet es sich an, dass du dein Problem weggesteuert aufbaust. Also deine Kraftrandbedingung durch eine Verschiebungsrandbedingung ersetzen. Lade mal dein Input-Deck hoch. Ich habe nur Abaqus 6.14 und kann deine CAE daher nicht öffnen.

Und was meinst du mit "Bei der Metallplatte und dem Bolzen lasse ich nur elastische Verformungen zu."?

Grüße

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Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher - Albert Einstein

[Diese Nachricht wurde von Simulant91 am 17. Aug. 2017 editiert.]

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DrReinerKlimpke
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Ich würde dir empfehlen überall dort, wo es zu Kontakt kommt mindest ein bisschen Reibung anzusetzen, da dies mitunter deutlich zur Stabilität der Analyse beiträgt. Insbesondere bei kraftgeregelten Simulationen ist dies nach meiner Erfahrung hilfreich.

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Smon26
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50000N.zip

 
Vorab schon mal ein Danke für eure schnelle Hilfe!

@DrReinerKlimpke  Ich habe jetzt für meine Interaction Properties bei Tangentianol Behaviour einen Stellvertreter Reibungswert von 0.1 angenommen. Tatsächlich stellt sich dadurch eine Verbesserung ein, sodass jetzt auch Berechnungen mit Lasten bis zu -50000N konvergieren. Bei -100000N jedoch konvergiert die Rechnung leider wieder nicht.

@Simulant91  Ich wollte damit sagen, dass ich nur elastische Materialdaten für die Metallplatte, Bolzen und Scheibe definiert habe. Ich habe dir jetzt mal die Input-Datei für die Rechnung mit den -50000N hochgeladen. Bei dieser ist auch schon die Reibung mit Reibungskoeffizient integriert.

Grüße,
Smon

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Simulant91
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Hallo Smon26,

ich habe die Input-Datei jetzt mal laufen lassen, Konvergenz erhalte ich aber nicht. Außerdem bist du inkonsistent in deinen Einheiten. Der E-Modul ist in mN/mm² bzw. N/cm² angegeben, die Dichte wiederum in kg/mm³ und deine Kraft sind nicht 50.000N, sondern du bringst ja einen Druck von 50.000 N/cm² auf. Die sich aus dieser Fläche ergebende Kraft ist eine andere. Ich würde dir empfehlen generell in SI-Einheiten zu bleibenDann zu deinen Randbedingungen: Hat es einen Grund wieso du den Bolzen nur in U2 fesselst? und wieso die Randbedingungen dort wo du deine Kraft einleitest? Erfolgt hier eine Einspannung o.Ä.?
Ich würde dir empfehlen über eine kinematische Kopplung mittels Referenzpunkt eine Verschiebung auf die Fläche vorzugeben. Im Postprozessor kannst du dir dann den sich ergebenden Kraftverlauf plotten lassen.

Viel Erfolg und Grüße

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Smon26
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Hey,

@Simulant91
Also ich habe mich bei den 50000kPa nur vertan. Mir ist durchaus bewusst, dass ich da einen Druck aufbringe, denn ich schreibe ja schon in meinem ersten Beitrag von kPa. Ich hatte lange Zeit den Druck in eine Kraft umgerechnet und so meine Jobs benannt, irgendwann habe ich damit aufgehört und anscheinend meiner Druckkraft aus Versehen ein N angehängt und dass dann auch hier im Forum übernommen.

Zitat:
Außerdem bist du inkonsistent in deinen Einheiten. Der E-Modul ist in mN/mm² bzw. N/cm² angegeben, die Dichte wiederum in kg/mm³

Wie kommst du darauf, dass ich den E-Modul in mN/mm² angegeben habe? Als Beispiel habe ich bei Stahl den Wert 210000000. Da Stahl einen E-Modul von ca. 210 GPa hat, ist die Angabe folglich 210000000kPa, was wiederum kN/mm² wäre. Ich verstehe daher nicht, wie du auf mN/mm² kommst, außer du hast dich vertan. Außerdem ist mN/mm² nicht gleich N/cm².

Zitat:
Hat es einen Grund wieso du den Bolzen nur in U2 fesselst?
Ja, eigentlich wollte ich für den Bolzen keine Randbedingung, aber die Rechnung konvergiert nicht, wenn ich nicht U2 sperren lassen.

Zitat:
und wieso die Randbedingungen dort wo du deine Kraft einleitest? Erfolgt hier eine Einspannung o.Ä.?
Ich will quasi eine Prüfung nach DIN EN 6037 simulieren. Dort ist die Probe an zwei Seiten eingespannt und von einer Seite wird gezogen.

Grüße,
Smon26

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Simulant91
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erstellt am: 20. Aug. 2017 18:18    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 Smon26 10 Unities + Antwort hilfreich

Also kPa ist nicht gleich kN/mm². Pascal ist N/m² und nicht N/mm². Dass der Druck in kPa angegeben wird, hatte ich überlesen, daher sollte das so wie angegeben dann doch passen (ich bin von MPa ausgegangen). Und ja, mN/mm² ist natürlich nicht gleich N/cm².
Dennoch läuft die Input-Datei bei mir nicht durch. Evtl. kann sich jemand anderes hieran nochmal probieren?
Ich denke die Einspannung an der Seite an der gezogen wird kannst du vernachlässigen, da es dir ja nur um die Lochleibung im Loch selbst geht und nicht um die Einspannungseffekte oder?

Gruß

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