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Autor Thema:  Vernetzungsprobleme (1002 mal gelesen)
sCADwoman
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Beiträge: 8
Registriert: 10.05.2018

erstellt am: 10. Mai. 2018 23:10    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


001.jpg


002.jpg


003.jpg

 
Hallo Zusammen!

Ich habe ein Vernetzungproblem. Es geht um eine SEN-Probe (siehe Bild 1), die normalerweise für experimentelle Untersuchungen zur Bestimmung der Risszähigkeit oder Rissgeschwindigkeitskurve verwendet wird. Es soll eine Risssimulation damit erfolgen, wobei die Elementkantenlänge und -tiefe eine sehr wichtige Rolle spielen. Ich verwende Hexaederelemente (sweeped) mit quadratischem Ansatz und innerhalb der inneren Zylinderpartition hex-dominated sweeped Elemente. Diese will ich im Bereich der inneren Zylinderpartition genau definieren mit 0,05 x 0,05 x 0,5 mm (siehe Bild 2). Bei den Abmessungen von 0,25 x 0,25 x 0,5 mm funktioniert dies einwandfrei und ich erhalte ein wunderbares gleichmäßiges Netz. Versuche ich erstere Abmessungen anzuwenden, erhalte ich eine Fehlermeldung, dass Abaqus die Elementtiefe von 0,5mm verändern will. Stimme ich dem zu, erhalte ich eine unschöne Vernetzung (siehe Bild 3).

Wieso kommt Abaqus mit den vorgegebenen Maßen nicht zurecht? Ist die Elementtiefe zu groß und die entstehenden Elemente wären fehlerhaft? Kann ich bei meinen Wunschmaßen irgendeinen Weg finden, dass ich doch ein regelmäßiges Netz bekomme ohne die Elementtiefe unter 0,5mm zu senken?

Vielen Dank schon mal im Voraus und tut mir leid, falls das schon mal an anderer Stelle diskutiert wurde! 

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Mustaine
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Beiträge: 3554
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Abaqus

erstellt am: 11. Mai. 2018 21:56    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 sCADwoman 10 Unities + Antwort hilfreich

Es ist schwer zu sagen was das Problem ist, wenn man das Modell nicht hat. Hast du gerüft, dass die Sweep-Richtungen in allen Cellen so sind, dass die Bedingungen erfüllt werden könnten?

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sCADwoman
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Beiträge: 8
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erstellt am: 16. Mai. 2018 11:04    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


INP.zip

 
Danke für die Antwort! Ich bin mir nicht ganz sicher, wie ich die Sweeprichtungen überprüfen kann.
Dennoch habe ich mal ein bisschen weiterprobiert und ich vermute, dass Abaqus das Aspektverhältnis von 10 zu 1 einfach nicht tolerieren kann.

Unabhängig davon, wie grob oder fein die Vernetzung nun ist, habe ich allerdings ein weiteres Problem... ich will ja Spannungsintensitätsfaktoren an der Rissfront berechnen - anfangs erst mal nur bei reiner Zugbelastung bei einer 1/sqrt(r)-Singularität. Der erste Anriss, modelliert mittels Interaction -> ***** -> contour integral, ist 4mm lang. Lasse ich mir nun K_I über die Rissfront ausgeben, stellt sich ein positiver SIF erst nach etwa einem Viertel der Rissfrontknoten von der Oberfläche aus gesehen ein. Sollte das nicht nach zwei bis drei Elementen spätestens abgeklungen sein? Ich habe mal das Inputfile angehängt (das Inputfile stammt allerdings noch aus der Zeit, wo ich Torsion und Zug überlagert hatte). Eventuell liegt ja der Fehler ganz woanders?

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



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Beiträge: 3554
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Abaqus

erstellt am: 18. Mai. 2018 09:51    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 sCADwoman 10 Unities + Antwort hilfreich

Die Sweep-Richtung kann mit der Option 'Assign Mesh Control' geprüft und geändert werden.


Wenn die Ergebnisse nicht konvergieren, ist meist das Netz noch nicht fein genug. Am Anfang sollte man eh ein analytisches Beispiel nachbauen und damit prüfen, wie fein das Netz sein muss um das analytische Ergebnis zu erreichen.

Wenn man die innere Region deutlich feiner vernetzt, könnte man die äußere Region als separate Geometrie bauen und beide Regionen dann verkleben. Das sollte weit genug weg vom Riss kein Einfluß aufs Ergebnis haben.

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sCADwoman
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erstellt am: 26. Mai. 2018 13:05    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


analytisch01.zip

 
Ich habe jetzt mal einen Fall nachgestellt, für den ich eine analytische Lösung berechnen kann. Nun habe ich aber immernoch das Problem, dass ich negative Spannungsintensitätsfaktoren ausgegeben bekomme... wie kann das sein? Hat jemand eine Idee, wo der Fehler liegen könnte bzw. schon mal den gleichen Fall erlebt? (Input ist anbei)

LG

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sCADwoman
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Beiträge: 8
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erstellt am: 12. Jun. 2018 15:24    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


inp.zip

 
Also das Problem scheint mit der Vernetzung zusammenzuhängen. Dass diese besonders fein sein muss und das Aspektverhältnis der Rissspitzenelemente möglichst 1:1 bzw 1:2 sein sollte.

Jetzt hat sich mir eine neue Frage aufgetan. Ich möchte gerne die SIF mittels VCCT-Methode händisch überprüfen (gleiches Modell wie bisher). Sprich die FE soll mir die Knotenpunktskräft und Verschiebungen liefern, die ich dann in folgende Gleichung einsetzen kann:
K=sqrt(E*G) mit G=(F*v)/(2t*delta_a)
E=210.000 MPa t=0,1mm (Elementtiefe an der Rissfront) und delta_a=0,05mm (Abstand zwischen Rissfrontknoten und demjenigen Knoten, für den ich mir die Verschiebung ausgeben lassen will)
F und v würde ich gerne der FE-Analyse entnehmen, wobei F am Rissfrontknoten angreift (in gleicher Richtung wirkend wie die Zugkraft) und v wie gesagt am Knoten, der bereits auf dem Rissufer sitzt (nicht mehr auf der Rissfront), die Verschiebung ebenfalls in Richtung der Zugkraft sein soll.

Die Verschiebung kann ich mir problemlos ausgeben lassen. Allerdings weiß ich nicht, wie ich an die Knotenkraft kommen soll? Kann mir da jemand evtl helfen?

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



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Abaqus

erstellt am: 13. Jun. 2018 17:36    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 sCADwoman 10 Unities + Antwort hilfreich

Knotenkräfte aus Elementspannungen kann man mit der Variable NFORC anfordern.

Warum nimmst du nicht ein einfaches Beispiel, für das es eine direkte Lösung für K gibt?

Siehe
http://www.public.iastate.edu/~e_m.424/fracture.pdf

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sCADwoman
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Beiträge: 8
Registriert: 10.05.2018

erstellt am: 14. Jun. 2018 22:30    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

Ich habe inzwischen eine analytische Lösung für dieses Modell. Nur das mit den NFORCes hat leider noch nicht funktioniert. Werden dafür nicht alle Elementkräfte an diesem Knoten aufaddiert? Wie kann ich die dann 'trennen', sodass ich nur die y-Komponente herausbekomme?

Ich habe mir überlegt, statt die VCCT-Methode 'händisch' anzuwenden, es mit der Debond oder XFEM-Technik zu versuchen...

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