---

Hallo,

ich modelliere zur Zeit den Kontakt zweier Bauteile in ABAQUS. ich habe durch einige Beiträge in diesem Forum die Rechnung ganz stabil hinbekommen und würde sagen dass da Modell mit meinem jetzigen Kenntnisstand ganz gut läuft. Allerdings vergleiche ich die Ergebnisse der Rechnung mit den Ergebnissen aus einem Versuch. Hier ist es so, dass die Ergebnisse aus Abaqus wesentlich steifer sind.
Ich bin mir nicht sicher in wie weit ich die vollständige inp-Datei hochladen darf aus diesem Grund nenne ich erstmal so ein paar Einstellungen:

Körper 1:

- Elemente C3D10
- E-Modul 18000

Körper 2

- Elemente C3D8R
- E-Modul 210000

Kontakt

- Hard-Contact
- Frictionless
- Surface-to-Surface
- Adjust only to remove overclosure
- Finite Sliding
- Contact Controls (Automatic Stabilization 0,5 | fraction of damping at end of step 0,1)

Vielleicht fällt euch hier schon an den Einstellungen auf, wo das Problem liegen könnte, dass die numerischen Ergebnisse wesentlich steifer sind. Vielleicht noch kurz zu der Verwendung der C3D10 Elemente. Aufgrund der schwierigen Geometrie besonders an den Kontaktbereichen habe ich hier diese Elemente gewählt.

Zusätzlich muss ich noch einmal direkt nachfragen zu den Contact Controls:

-Also generell füge ich damit Dämpfung in mein System ein, soweit habe ich das im Manual verstanden. Um nun diese Dämpfung zu kontrollieren muss ich die dissipierte Energie (ALLSD) mit ALLIE oder ALLSE vergleichen und das Verhältnis dieser Energien sollte unter 5 % liegen?
- Um dies zu erreichen skaliere ich den Automatic Stabilization Factor und um eine bessere Konvergenz am Ende der Rechnung zu erreichen (was anfänglich mein Problem war) definiere ich fraction of damping at end of step zu 0,1.
-In wie weit muss ich nun auch den Tangent Factor anpassen? Mit diesem kann ich ja speziell die Dämpfung für die tangentiale Richtung skalieren? Wenn ich den Automatic Stabilization Factor bereits auf 0,1 angepasst habe wird der Tangent Factor dann gleichzeitig auch angepasst, und dieser bietet nur die Möglichkeit die tangentiale Dämpfung unabhängig anzupassen?

Des Weiteren habe ich im Modul Visualization festgestellt, dass sich die Slave Surface in die Master Surface verschiebt. Bei einem Scale Facor vn 50 ist dies deutlich sichtbar, aber selbst bei einem Scale Factor von 1 ist dies durch moderates ran zoomen sichtbar. Hier bin ich mir nicht sicher, ob das ein Problem darstellt, und wenn wie wie ich es lösen kann.

Ich hoffe ihre könnt mir bei den Informationen die ich nun beschrieben habe helfen

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von Ceix am 25. Mai. 2018 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Die Verwendung der Contact Controls führt zu zusätzlichen, unphysikalischen Kräften und erklärt m.E. die höhere Steifigkeit. Weglassen oder Step ohne Stabilize hinterherschicken!

Die Durchdringung könnte vom Penaltykontakt herrühren. Wenns stört dann auf Lagrangekontakt (DIRECT) umstellen. Darüber hinaus ist es beim S2S Kontakt, im Gegensatz zum N2S-Kontakt, und bei gekrümmten Kontaktflächen nicht ganz eindeutig, wann ein Kontakt geschlossen oder offen ist. U.U. hilft es auch, den Kontakt zu kopieren und Master + Slave zu vertauschen

------------------
Pam

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

- Ok also wenn ich Contact Controls weglasse, bekomme ich sehr wahrscheinlich Konvergenzprobleme. Diesen Problemen würde ich dann zum einen beim Solver mit unsymmetric entgegenwirken. Gibt es noch weitere Punkte die ich dann beachten oder ändern muss?

Ich habe die Contact Controls jetzt nochmal genauer unter die Lupe genommen und den Automatic Stabilization Factor auf 0.01 und beide Damping Paramters ebenfalls auf 0,01 abgesenkt. Jetzt bekomme ich ein Energieverhältnis von ca 0,1 bzw noch weniger. Ist es trotzdem möglich, dass dadurch ein wesentlicher Einfluss auf die Ergebnisse da ist?

Wie genau meinst du das mit Step ohne Stabilize hinterher schicken?

[Diese Nachricht wurde von Ceix am 26. Mai. 2018 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Nimm besser C3D8I anstelle der C3D8R
Ohne Vorliegen eines Inputdecks und/oder irgendwelchen sta/log/msg-Dateien ist eine Ferndiagnose schwierig.
Folgende Einträge im Inputfile könnten Dir u.U. weiterhelfen

*STEP,UNSYMM=YES
*Static  (Evtl mal *Dynamic,app=quasi probieren)
.01,
*CLOAD, Boundary etc.pp.
:
:
*Controls,Parameter=Time
20,20,,20,,,20
*Controls,param=line
5,
*Endstep

Evtl. kann es sinnvoll sein zunächst mit einer Eigenfrequenzanalyse zu starten. Das Vorhandensein von verschwindenden Eigenwerten kann einen Hinweis auf die Ursache der Konvergenzproblematik sein.

------------------
Pam

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

ich habe noch weiter an dem Modell gearbeitet und der aktuelle Stand ist nun der folgende:

Körper 1:

- Elemente C3D4 / C3D10
- E-Modul 18000

Körper 2

- Elemente C3D8I
- E-Modul 210000

weitere Informationen:

- unsymmetric Solver
- Surface-to-Surface
- Adjust only to remove overclosure
- Surface Smoothing
- Finite Sliding
- Frictionless
- Pressure-Overclosure: Exponential (mit p0 = 10 und c0 = 0,01)

Wie ich bereits bei Körper 1 geschrieben habe (C3D4 / C3D10) hat sich nun herausgestellt, dass die Ergebnisse stark abhängig von dem verwendeten Elementtyp sind. So sind die Ergebnisse mit den C3D4 Elementen, welche ich zunächst nur auf Grund der schnelleren Rechenzeit ausgewählt habe, deutlich besser (sodass diese gegenüber den Versuchsergebnissen hohe Übereinstimmungen zeigen) gegenüber den Ergebnissen der C3D10 Elemente.

Mich verwundert nun die starke Abhängigkeit der Ergebnisse gegenüber dem Elementtyp?!
Außerdem stört mich noch, dass im Abaqus Manual klar gesagt wird, dass die C3D4 Elemente möglichst nicht zu verwenden sind. Meine Agumentation für diese Elemente wäre jetzt, dass mich die Spannung dieses Körpers im Prinzip nicht interessieren, sondern eher die Spannungen des anderen Körpers (wobei diese natülich auch zusammen hängen) bzw. die Kontaktkraft. Was denkt ihr zu diesen Elementen?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Der Softkontakt könnte zu Durchdringungen führen, die Du initial nicht wolltest.

Wenn das C3D4-Ergebnis passt, aber nennenswert vom C3D10 Ergebnis abweicht, dann ist Dein Modell fehlerhaft. C3D4 sind viel zu steif (volumetric locking), taugen bestenfalls bei extrem feiner Vernetzung oder zur Abbildung von Massen.

------------------
Pam

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Nur mal als Kommentar...

Wenn das Verhalten einer Struktur als zu steif angesehen wird, dann hat das selten was mit dem Kontakt zu tun. Da würde ich eher mal nach den Elementtypen und den Materialeigenschaften/-parametern schauen.

Wie schon gesagt wurde - Durchdringungen im Kontakt können durch die Penalty-Formulierung bei Surface-to-Surface und General Contact kommen. Hier dann entweder die default Penalty-Steifigkeit hochskalieren oder auf die direkte Methode (Lagrangesche Multiplikatoren) wechseln.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP