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Liebe FEM Community,

ich möchte euch bitten mir beim Aufsetzen folgender Simulation zu helfen. Bisher hatte ich noch keinen Erfolg eine derartige Simulation aufzusetzen.

Es soll eine Kegelförmige Membran simuliert werden auf die von außen Druck aufgebracht wird. Dieser Druck soll erzeugen, dass sich die Membran umstülpt. Aktuell stürzt die Simulation immer ab. Hier mein Ablauf, was mache ich falsch?

- Static, standard
- Elastic Material Model (Density und Elasticity. Ich simuliere ein flexibles copolymer)
- Adaptive Mesh. Mit manual remeshing mit den Daten der gescheiterten Simulation
- NLgeom an
- Pinned als Randbedingung. (Membran wird unten kreisförmig festgehalten. Leider kann ich kein Bild hochladen)

Ist hier ein grober Fehler dabei? Ich erwarte nicht, dass es zu einer plastischen Verformung kommt.
Muss ich dennoch plasticity in dem Materialmodell definieren? Muss mit Inertia gerechnet werden?

Hoffentlich könnt ihr mir weiterhelfen.

Vielen Dank,
Paul

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Paul

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Wie lautet die Fehlermeldung zum Abbruch? Welche Elemente nutzt Du?

Das ganze hört sich wie ein Beulproblem an. Eine Imperfektion auf dem Kegel ist i.d.R. hilfreich. Sicherlich wirst Du um eine dynamische Rechnung nicht herumkommen, wg. des Durchschlags.

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Pam

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Wie bereits angemerkt, scheint das Ganze ein Beulproblem zu sein. Mit einer statischen Simulation wirst du dabei nicht weit kommen.

Auch würden kleine Imperfektionen vmtl. ein deutlich anderes Ergebnis bringen. In der Realität hast du auch keine perfekte konische Fläche.

Bist du dir sicher, dass Membran-Elemente Sinn machen (falls du sie verwendest)? Die haben keine Biegesteifigkeit. Was soll also passieren, sobald das Beulen anfängt?

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 08. Apr. 2024 editiert.]

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Vielen Dank für euren Input.

Entsprechend habe ich nun die Simulation auf Dynamic, Explicit umgestellt.
Muss man jetzt eigentlich auch Inertia mit angeben?

Außerdem habe ich oben an der Kegelförmigen Geometrie eine horizontale eingebaut.
Zusätzlich habe ich die Wanddicke variiert, sodass sie nach oben dünner wird.

Für die Simulation verwende ich Schalenelemente. (Shell -> 360° Rotation).

Meine ursprüngliche adaptive meshing methode funktioniert nun nicht mehr:
"No error variables are valid for the selected step type"
Daher habe ich versucht ALE zu verwenden. Leider habe ich noch keine Erfahrung mit ALE und stoße auf folgenden Fehler:
"Adaptive meshing is not supported for any elements in this domain."

Kennt ihr ein gutes Tutorial hierfür?

ABER! Wenn ich nun eine Simulation starte mit:
Step = Dynamic, Explicit
Material = Elastic und ich gebe zusätzlich Dichte und Plastizität an
Mesh = Quad-dominated, S4R. Laut den Default Einstellungen bei Verify Mesh gibt es keine Warnings
Load = Druck der von allen äußeren Seiten wirkt
Boundary Condition = Encaster

Dann funktioniert sie!! Vielen Dank euch! Ich habe seitdem noch ein paar andere Geometrien simuliert und es lag höchstwahrscheinlich an der Geometrie der Membran.
Sobald dort in der Skizzenerstellung ein Kreis verwendet wurde, stürzt die Simulation ab.

Vielen Dank für eure Hilfe,
Paul

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Paul

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