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Berechnungsergebnis.jpg

Hallo,

habe als Ergebnis einer Belastungsanalyse ein sehr diskontinuierliches Ergebnis erhalten (siehe anhängender Screenshot). Dabei sind einzelne Knoten einer Kontaktfläche (Bolzen in einer Bohrung, Kontaktart getrennt) stark verschoben worden. Die Maximale Spannung tritt an einem einzelnen Punkt in einer glatten Fläche auf. Bei einer vorherigen Berechnung mit weniger feiner lokaler Vernetzung trat dieses Phänomen nicht auf. Hatte schon mal jemand ein ähnliches Ergebnis oder weiß jemand, woran das liegen könnte?

mfg

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mst

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Was sagt die Konvergenz?

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hey,

das kannste meiner Meinung nach nur sehr schlecht mit dem Inventor rechnen. Genaues kann ich Dir dazu leider momentan noch nicht sagen. Meines Erachtens vernetzt der Inventor an der Stelle nicht sinnvoll um ein aussagekräftiges Ergebnis zu liefern.
Ich habe gerade das gleiche Problem mit einer Passschraube und zu übertragender Querkräfte.
Aber ich kriege wahrscheinlich in den nächsten Tagen eine Vergleichsanalyse mit Ansys in die Finger.
Das Bild mit der lokalen Spannungserhöhung lässt bei mir die Vermutung aufkommen, dass das Netz hier die Ursache ist.
Hast Du da eigentlich Vorspannkräfte für die Flächenpressung mit berücksichtigt?

Gruß Falk

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Hi und guten Morgen

nur mal so als Tip.....füge mal Fasen hinzu.
Auf dem Screenshot sind die Übergänge scharfkantig.

Dann die ganze Analyse noch mal starten..... 

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Fasen werden Dir nicht helfen.
Ich greife die Frage, auch wenn sie schon gestellt wurde, nochmal auf: wie schaut der Konvergenzplot aus? wie wird die Last eingeleitet?

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Die Berechnung wurde nicht mit automatischer Netzverfeinerung ausgeführt, sondern ausschließlich mit (manueller) lokaler Netzverfeinerung in den interessanten Bereichen. Demnach sagt der Konvergenzplot nichts aus. Die Kraft wird als Lagerlast auf den in die Bohrung eingebauten Bolzen eingeleitet.

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mst

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Dann mache es doch einmal richtig 

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Vielleicht hier: http://www.uni-magdeburg.de/ifme/zeitschrift_tm/1991_Heft3/Muecke.pdf mal reinschauen

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Hmm, ich habe hier in der Vergangenheit mehrfach festgestellt, dass Tet-Elemente von vielen Leuten nur mit größter Vorsicht angefasst werden. Die lokale Spannungsüberhöhung aus deinem Beispiel ist ein Grund dafür. Desweiteren können diese Elemente dem BT eine höhere Steifigkeit geben, was zu Überschätzung des strukturellen Verhaltens führen kann.

Ich weiss, das dies keine wirklich hilfreiche Antwort ist, aber solch eine Struktur würde ich immer vereinfachen (d.h. auf Fasen, etc. verzichten) und aus Hexaedern oder Prismen aufbauen (2D-Skizze extrudieren). Alles mit dem Ziel, ein möglichst homogenes Netz zu erzeugen.

In den Fällen, die ich bisher kennengelernt habe, lässt sich das jedoch nicht mit dem Workflow CAD ==> Import ==> FEA abbilden, sondern man modelliert eine zweite, einfache CAD-Strukur nur fürs FE-Prog.  . Das schliesst dann eine schnelle Antwort aus.

Davon ab sieht dein Ergebnis (rein nach der Konturskala) sehr spannungsarm aus (kann aber auch an der Skala liegen).

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Gruß, Lars

CAU Kiel
AG Extraterrestrische Physik

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Spannungsarm? bei ~440N/mm² hört doch "blau" erst auf, dazu ist keine Aussage zu treffen (generell so nicht, mit der Skala erst recht nicht)
Ansonsten: Tetraeder halte ich grundsätzlich für nicht verkehrt bei solchen Bauteilen. Ein homogenes Netz ist kein Ziel das es zu erreichen gilt, im Gegenteil: homogene Netze zeigen nicht sinnvolle Ressourcennutzung

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Das ursprüngliche Problem hat sich sozusagen von selbst erledigt nach geringfügiger Änderung einiger Randbedingungen. Jetzt kommt ein plausibler Spannungs- und Verformungszustand raus. Allerdings immer noch mit Berechnung ohne Konvergenz. Was die eigentliche Ursache war, weiß ich immer noch nicht, aber ich denke es war irgendeine Art für mich nicht nachvollziehbarer numerischer Fehler...

Die Antworten hier im Forum deute ich so, dass eine Berechnung nicht richtig sein kann, wenn sie nicht konvergiert. Leider ist das zu berechnende Bauteil ein nicht gerade regelmäßig geformtes Guss-Teil. Bei Berechnung mit Konvergenz konzentriert sich die Netzverfeinerung immer nur auf die Stelle mit der höchsten Spannung. Alle anderen, ebenfalls interessanten Bereiche, bleiben bei der ursprünglichen, groben Netzeinteilung. Daher die lokale Netzverfeinerung.

Ist das Ergebnis bei einer adaptiv vom Programm erzeugten Netzverfeinerung (mit Konvergenz) automatisch näher an der Realität, als eine (optisch gleich feine) direkt erzeugte lokale Netzverfeinerung?

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mst

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Zitat:

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Original erstellt von mstuehn:

Leider ist das zu berechnende Bauteil ein nicht gerade regelmäßig geformtes Guss-Teil.

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genau für solche Bauteile sind numerische Lösungen gedacht. Wärs ein simpler Balken (o.ä.) bräuchte man all das ja nicht :)

Zitat:

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Original erstellt von mstuehn:
Bei Berechnung mit Konvergenz konzentriert sich die Netzverfeinerung immer nur auf die Stelle mit der höchsten Spannung. Alle anderen, ebenfalls interessanten Bereiche, bleiben bei der ursprünglichen, groben Netzeinteilung. Daher die lokale Netzverfeinerung.

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Das ist alles Einstellungssache. Du kannst bestimmte Bereiche ausnehmen und/oder das Modell anpassen.

Zitat:

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Original erstellt von mstuehn:

Ist das Ergebnis bei einer adaptiv vom Programm erzeugten Netzverfeinerung (mit Konvergenz) automatisch näher an der Realität, als eine (optisch gleich feine) direkt erzeugte lokale Netzverfeinerung?

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lies dir dazu bitte den von mir geposteten Link mal durch

[Diese Nachricht wurde von Cheeseburger am 29. Apr. 2014 editiert.]

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Mit dem geposteten Link kann ich leider nichts anfangen, da er mir zu mathematisch ist, trotzdem danke für deine Antworten.

Falls es jemanden interessiert: Ich denke, dass ich mir die Frage jetzt aus dem Verhalten der Software selbst beantworten kann: adaptiv vom Programm erzeugte Netzverfeinerung ist nicht automatisch "besser". Trotz Ausschließen von Geometrie etc. , ist das Netz oft an entscheidenden Stellen zu grob und an anderen zu fein oder zu unregelmäßig (lange, schmale Elemente, asymmetrischer Spannungsverlauf bei symmetrischer Belastung)

Nur: Man kann ausschließlich anhand des Vergleichs aufeinander folgender Berechnungen abschätzen, wie groß der Berechnungsfehler ist und genau das macht der Konvergenz-Plot.

Die sinnvollsten Ergebnisse kommen meines Erachtens bei einer Kombination von (manueller) lokaler Netzverfeinerung und adaptiver H-Verfeinerung heraus. Bei genügend feinem Netz konvergiert der Konvergenz-Plot bereits nach dem 3. Berechnungsschritt (= 1. H-Verfeinerung, wenn ich das richtig verstanden habe).

Falls an dieser Erkenntnis irgendetwas sachlich fasch ist, bitte ich um Korrektur.

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mst

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