Anfänger in LS-Dyna (FEM / Genormte Berechnungen/LS-DYNA)

Hallo allerseits,
ich habe im Rahmen meiner Diplomarbeit den Verformungsvorgang eines Autositzes bei einem Crash mittels LS-Dyna zu simulieren. Hier soll sowohl ein Frontal- als auch ein Seitencrash simuliert werden.

An der Uni wurde mir geraten, ein externes Meshprogramm (z.B. Hypermesh) zu verwenden, da der Autositz eine komplexere Struktur aufweist.

Frage: Wie geht man hier vor ? Arbeitet Hypermesh wie ein vollwertiger Preprozessor, oder muss man trotzdem LS-PrePost neben Hypermesh verwenden ?

Wie werden bei Verwendung eines externen Meshprogramms CAD-Daten eingelesen (Vorgehensweise) ?

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

Hallo und herzlich willkommen,

dein Beitrag gehört eigentlich ins Hypermeshforum.

Zitat:
Original erstellt von Uranus1603:
An der Uni wurde mir geraten, ein externes Meshprogramm (z.B. Hypermesh) zu verwenden, da der Autositz eine komplexere Struktur aufweist.

Besteht die Aufgabe darin, den kompletten Sitz erst noch zu vernetzen.
Für die Elementqualität gibt es (je nach Kunde) gewisse Anforderungen an die Elementqualität, die dein Netz erfüllen muß und dementsprechend
einzuhalten sind.
Wenn du vorher noch nie größere Bauteile vernetzt hast, ist schon alleine diese Aufgabenstellung recht anspruchsvoll.

Zitat:

Frage: Wie geht man hier vor ? Arbeitet Hypermesh wie ein vollwertiger Preprozessor oder muss man trotzdem LS-PrePost neben Hypermesh verwenden ?

Die Vorgehensweise bleibt dir alleine überlassen. Persönlich nutze ich Hypermesh ausschließlich zum Vernetzen. Randbedingungen, Materialdefinition, ... nehme ich dann z.B. in ABAQUS/CAE, Mcrash, ... vor.

Zitat:

Wie werden bei Verwendung eines externen Meshprogramms CAD-Daten eingelesen (Vorgehensweise) ?

Das reine importieren ist recht einfach:

- Auswahl des Dateiformates (step, iges, ...)
- Datei auswählen und importieren

Aber ich glaube nicht, dass du unter importieren etwas anderes verstehst.
Wahrscheinlich denkst du eher an die Aufbereitung der Daten, oder?

------------------
Viele Grüße

Dominik

[Diese Nachricht wurde von Dominik.Mueller am 10. Okt. 2007 editiert.]

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

1. Der komplette Sitz soll von mir vernetzt werden.

Zitat:
Die Vorgehensweise bleibt dir alleine überlassen. Persönlich nutze ich Hypermesh ausschließlich zum Vernetzen. Randbedingungen, Materialdefinition, ... nehme ich dann z.B. in ABAQUS/CAE, Mcrash, ... vor.

ok, aber reicht dafür auch LS-PrePost schon aus ? Also für die Eingabe von Randbedingungen, Materialkonstanten und -kennlinien ?

Zitat:
Das reine importieren ist recht einfach:
- Auswahl des Dateiformates (step, iges, ...)
- Datei auswählen und importieren
Aber ich glaube nicht, dass du unter importieren etwas anderes verstehst.
Wahrscheinlich denkst du eher an die Aufbereitung der Daten, oder?

Doch, ich meinte das reine Importieren der CAD-Daten. Die Aufbereitung der Daten erfolgt doch auch mittels z.B. LS-PrePost ?

Auf jeden Fall: Danke für die Informationen !

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

Hallo,

Zitat:

ok, aber reicht dafür auch LS-PrePost schon aus ? Also für die Eingabe von Randbedingungen, Materialkonstanten und -kennlinien ?

Ja, es reicht aus.

Anbei ein Auszug aus den Key Pre-Processing Features von LS-PrePost:

* Key Pre-Processing Features:
* - Importing and combining multiple models
* - Improved renumbering of model entities
* - Model Manipulation
* Translate, Rotate, Scale, Project, Offset, Reflect
* - LS-DYNA Entity Creation
* Coordinate Systems, Sets, Parts, Masses, CNRBs, Boxes,
Spotwelds,
* SPCs, Rigidwalls, Rivets, Initial Velocity, Accelerometers,
Cross Sections
* - Special Applications
* Airbag Folding, Dummy Positioning, Seatbelt Fitting,
* Initial Penetration Check, Spotweld Generation using MAT_100
* - Mesh Generation
* 2Dmesh Sketchboard, nLine Meshing, Tet-Meshing,
* Automatic surface meshing of IGES and VDA data,
* Meshing of simple geometric objects (Plate, Sphere, Cylinder)

Zitat:

Doch, ich meinte das reine Importieren der CAD-Daten. Die Aufbereitung der Daten erfolgt doch auch mittels z.B. LS-PrePost ?

Die Aufbereitung der CAD-Daten inkl. vernetzen erfolgt dann in deinem Fall mit Hypermesh.

------------------
Viele Grüße

Dominik

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

Welche Preprocessoren sind denn bei LS-Dyna-Anwendern am meisten verbreitet ? Da scheint es, Tausende Möglichkeiten/Kombinationen zu geben, eine Crash-Simulation durchzuführen ;-(

Bin ich mit der Kombination Altair HyperMesh/LS-Dyna denn gut beraten für die Simulation von komplexen Bauteilen (z.B. Autositze, Kindersitze) ?

Was ist denn mit ABAQUS, Ansys, Ansar etc. als Preprocessoren ???
Welche ist in der Industrie die am weitesten verbreitete Softwarekombination, was ist Euer Tip ?

Schade, dass hier so eine Zersplitterung vorliegt

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

ABAQUS und ANSYS solltest du als eigenständige Solver mit Preprozessorfunktionen sehen.
Im Bereich Vernetzung wirst du schnell an die Grenzen stoßen.
Einen Autositz mit den integrierten Tools nach Crashrichtlinien zu vernetzten wird mit Sicherheit nicht funktionieren.
Außerdem wird es zwischen den Programmen keine gemeinsamen Schnittstellen geben (bei ABAQUS/CAE weiß ich es definitiv).

Als Preprozessoren (mit umfangreichen Vernetzungsmöglichkeiten) werden hauptsächlich Hypermesh und ANSA genutzt, wobei ich persönlich ANSA bevorzuge.

Du solltest aber zunächst Informationen bei deinem Betreuer einholen, welche Software dir überhaupt zur Verfügung gestellt wird. Eine Frage nach der Kombination von Preprozessor, Solver und Postprozessor wird sich dann erübrigt haben.

------------------
Viele Grüße

Dominik

[Diese Nachricht wurde von Dominik.Mueller am 17. Okt. 2007 editiert.]

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

Zitat:
Du solltest aber zunächst Informationen bei deinem Betreuer einholen, welche Software dir überhaupt zur Verfügung gestellt wird. Eine Frage nach der Kombination von Preprozessor, Solver und Postprozessor wird sich dann erübrigt haben.

ok, unser Institut benutzt hauptsächlich LS-dyna als Solver und Hypermesh als Preprocessor bei komplexeren Bauteilen.
Ich hab jedoch die Möglichkeit, an anderen Instituten unserer Uni auch auf Medina, Ansa und Patran zurückzugreifen, da dort zur Zeit noch Rechnerplätze für Diplomanden frei sind.

Dann werd ich wohl die erste Variante nutzen. Hauptsache: in der Industrie und Wissenschaft ist es vorteilhaft/gern gesehen, wenn man Erfahrung in Hypermesh und LS-dyna hat, da diese Softwarekombination weit verbreitet ist...

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

Ein kleiner Tip noch am Rande. Du solltest im Vorfeld schon im Umgang mit LS-DYNA und Hypermesh vertraut sein.
Es macht keinen Sinn die Diplomarbeit anzumelden und sich dann erst einmal mit der Software beschäftigen.
Bei uns an der Hochschule gab es außerdem immer die Möglichkeit, Schulungen für Hypermesh oder ABAQUS zu belegen.
An deiner Stelle würde ich einmal unverbindlich nachfragen.
Außerdem sollten m.E. einige Randbedingungen zu Beginn bereits definiert sein. Nichts ist ärgerlicher als z.B. einige Wochen auf Werkstoffdaten zu warten.

------------------
Viele Grüße

Dominik

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

Zitat:
Ein kleiner Tip noch am Rande. Du solltest im Vorfeld schon im Umgang mit LS-DYNA und Hypermesh vertraut sein.
Es macht keinen Sinn die Diplomarbeit anzumelden und sich dann erst einmal mit der Software beschäftigen.
Bei uns an der Hochschule gab es außerdem immer die Möglichkeit, Schulungen für Hypermesh oder ABAQUS zu belegen.
An deiner Stelle würde ich einmal unverbindlich nachfragen.

THX für den Hinweis !
Klar: ich habe mich jedoch noch nicht angemeldet. Erst nachdem ich mich für die Software entschieden habe und an entsprechenden Kursen an unserer Uni teilgenommen habe, werde ich mich für diese Diplomarbeit "Crashsicherheit bei Auto- bzw. Kindersitzen" auch anmelden. Ich mache hier diesen relativ großen Aufwand bei der Softwareauswahl, weil ich hier auf das "richtige Pferd" in Puncto Verbreitung in Industrie und Forschung setzen will, da ich mich bald als Entwicklungsingenieur auch bewerben und meine Chancen mit Softwarekenntnissen erhöhen möchte.

Zitat:
Außerdem sollten m.E. einige Randbedingungen zu Beginn bereits definiert sein. Nichts ist ärgerlicher als z.B. einige Wochen auf Werkstoffdaten zu warten.

Hier vertraue ich den Aussagen beim Lehrstuhl. Dort wurde mir gesagt, dass Werkstoffkennwerte und -kennlinien für eine große Anzahl von Stählen und KST schon vorlägen.

Gruß, @Uranus1603

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

Hab jetzt LS PrePost zur Verfügung gestellt bekommen und möchte nun ein Autositz-Modell damit bearbeiten. Ich habe die IGES-Daten des Sitzes geladen (aus 7 Teilen bestehend).

Existieren schon Knoten oder muss ich sie noch erzeugen ? Wie geht man allgemein vor (Schritt für Schritt, für "Dummies"=Newbies !), wenn man ein Modell z.B. vernezten möchte ?

Ich hab zwar etliche Menüs ausprobiert, kann aber keine Knoten selektieren !!

------------------
Gruß, @Uranus1603

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

puh, also so einfach ist das nicht würde ich mal behaupten. du musst erstmal wissen mit was für elementen du modellieren willst. musst materialzuweisungen machen, evtl dir gedanken über kontaktflächen machen. dann werden natürlich ansprüche hinsichtlich der netzqualität vom solver gestellt. und gerade bei komplexen bauteilen kann das ganz schnell ganz schwierig werden!
welche informationen sind dir denn bekannt?

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

Werde größtenteils mit Tetraedern vernetzen. Materialkennwerte werden mir vom Lehrstuhl bzw. von den Materiallieferanten (u.a. Bayer AG) zur Verfügung gestellt.

Schwierig dürfte es allerdings werden, Reibkennwerte zwischen den einzelnen Kontaktflächen zu bekommen; das wird wohl die größte "Unsicherheit".

m.f.G., @Uranus1603

------------------
Gruß, @Uranus1603

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

Zitat:
Original erstellt von Uranus1603:
Werde größtenteils mit Tetraedern vernetzen.

Warum willst du einen Crashlastfall größtenteils mit Tetraedern vernetzen?

------------------
Viele Grüße

Dominik

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

Eben ! Hier sieht man die Probleme bei FEM-Anfängern

Wie vernetzt man richtig/sinnvoll ? Um mich zügig einzuarbeiten, gibt es doch sicherlich Fachliteratur. Was wäre da zu empfehlen ?

Ich hab nur erfahren, dass man mit Tetraedern und Hexaedern vernetzt sowohl bei Crash- als auch bei statischer Belastung.

------------------
Gruß, @Uranus1603

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

Hallo Uranus,

spezifische Fachliteratur bezüglich des Themas Vernetzung kenne ich keine.
Das "richtige" Vernetzen beruht darin, die vorgegebenen Qualitätskriterien zu erfüllen.
Diese Kriterien sind nicht allgemein gültig, sondern der jeweilige Kunde,Auftraggeber, ... stellt diese zur Verfügung.
Es gibt diverse Kriterien die zu beachten sind, darunter könnten z.B. fallen:

- element length
- crash time step
- warping
- skewness
- taper
- percents of trias
- jacobian

Allgemein geht z.B. man davon aus, dass bei Crashlastfällen die Prozentzahl der Trias-Elemente im Hinblick auf Quad-Elemente unter 10%
liegen muss.

Um die vorgegebenen Kriterien zu erfüllen, sind teilweise umfangreichere Nacharbeiten an der Geometrie der zu untersuchenden Bauteile nötig.

Für einen ersten optischen Eindruck eines vernetztes Bauteils zu erlangen, solltest du dir unter Hypermesh einmal das Beispiel penetration_check.hm ansehen.
Besonders gut ist es nicht gelungen, aber ich denke man sieht worum es geht.

Im Hinblick auf die Elementkriterien, muss der Auftraggeber deiner Diplomarbeit (ich gehe einmal davon aus, dass die Abhandlung nicht nur theoretisch durchgeführt werden soll) diese liefern.
Nach diesen Vorgaben kannst du dann versuchen, Bauteile zu vernetzen.
Unter Hypermesh existieren im Ordner .../tutorials/hm einige Schalenmodelle, an denen du dich zunächst versuchen kannst.

------------------
Viele Grüße

Dominik

[Diese Nachricht wurde von Dominik.Mueller am 22. Nov. 2007 editiert.]

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

Werde das Preprocessing mit Hypermesh durchführen.
Hab schon die ersten Probs : Nachdem ich eine Trias-Oberflächenvernetzung durchgeführt habe, möchte ich, davon ausgehend, eine Tetraeder-Volumenvernetzung ausführen.
Bei einigen Bauteilen bekomme ich jedoch die Meldung :"Planar boundary face angle too large."

Wie stellt man nochmal diesen Winkel ein ?

------------------
Gruß, @Uranus1603

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