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Hallo,

kann mir jemand eine praktikable Vorgehensweise erklären, wie man singuläre Stellen mit wenig Aufwand erkennen kann?

Was kann ich dann tun, um eine singuläre Stelle in eine nichtsinguläre umzuwandeln, um dort die Spannungen dennoch auswerten zu können?

Ich hoffe, Ihr könnt mir helfen.

Grüße,

Wolfgang.

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Welche Singularitaet?

Potentialfunktion oder (quasi-)Singulairtaet des Gleichugnssystems?

Ein bisschen genauer waere schon hilfreich..... mfg HA

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Hallo,

keine Ahnung welche Singularität. Auf jeden Fall spricht man oft von einer singulären Stelle in einem FEM-Modell, an der die Spannungen nicht ausgewertet werden können.

Vielleicht könntest Du mir die beiden unterschiedlichen Singularitäten erklären, wie diese erkannt und vermieden werden können?!

Grüße,

Wolfgang.

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Zitat:

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Original erstellt von HWolfgang:
keine Ahnung welche Singularität.

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Was hältst Du davon, Dich zunächst einmal mit den Grundlagen von Mechanik, Festigkeitslehre und numerischer Mathematik vertraut zu machen, bevor Du Dich mit so einem komplexen Thema wie FEM-Berechnung beschäftigst?

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Nehmt mir es bitte nicht uebel, aber ich meochte hier ueber das Netz keine Ubeungsbetreuung leisten.

Ich diskutiere leidenschaftlich gerne Probleme. Ich erwarte allerdings, dass mein Gegenueber mindestens soviel Ahnung von dem (selbst-) gestellten Problem hat wie ich von dem mir fremden.

Literaturhinweis: D. Braess, Finite Elemente, Heidelberg, 2003, Springerverlag.

mfg HA

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Hallo,

mir ist bekannt, dass dann eine singuläre Stelle vorliegt, wenn das Ergebnis an dieser Stelle nicht konvergiert. Also vermute ich, dass dies dann eine Singularität des Gleichungssystems ist.

Kann ich in meinem Post-Prozessor über den Vergleich von Knotenspannungen mit Elementspannungen solche singulären Stellen erkennen, oder muss ich eine erneute Rechnung mit einem feineren Netz starten?

Bitte entschuldigt meine Unwissenheit. Es wäre nett und mir sehr hilfreich, wenn Ihr Euer Wissen weitergeben würdet.

Grüße,

Wolfgang.

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Zitat:

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Original erstellt von HWolfgang:
mir ist bekannt, dass dann eine singuläre Stelle vorliegt, wenn das Ergebnis an dieser Stelle nicht konvergiert. Also vermute ich, dass dies dann eine Singularität des Gleichungssystems ist.

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Die entscheidende Eigenschaft von Knowhow besteht darin, bestimmte Sachverhalte zu wissen und nicht zu vermuten.

 

Zitat:

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Es wäre nett und mir sehr hilfreich, wenn Ihr Euer Wissen weitergeben würdet.

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Dazu gibt es Professoren und Mechanik-Vorlesungen an der nächstgelegenen Universität Deines geringsten Mißtrauens. Dort wird Grundwissen vermittelt. Ohne ein solches ist die Beschäftigung mit FEM sinnfrei.

[Diese Nachricht wurde von JPietsch am 08. Mrz. 2007 editiert.]

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Hallo,

vielen Dank für Eure Antworten. Leider konntet Ihr mir nicht weiterhelfen.

Ich wußte nicht, dass dieses allgemine FEM-Forum ein Forum für Experten ist und nur höchst spezifische Fragen gestellt werden dürfen.

Grüße,

Wolfgang.

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Hi Wolfgang,

das mit den Singularitäten scheint niemand so wirklich genau zu wissen.

Hier ist ansatzweise ein bißchen was zu finden: http://www.ibb.uni-stuttgart.de/teaching/vorlesung/modellierung/vorlesung/03Singularitaeten.pdf

Singularitäten treten bei Punkt- oder Linienlasten auf bzw. an scharfen Kanten. D.h. in der Realität existieren sie gar nicht. Du modellierst einfach einen Radius (am besten den aus der Zeichnung) und dann sollte dort bei entsprechend feiner Vernetzung auch eine Spannungsaussage möglich sein....

Schöne Grüße,
Matthias

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Also,

wenn man im FEM Orte lokal schlecht modelliert, dass die (richtigen, also laut E-Theorie) auftretenden Spgen unendlich werden, spricht man
von einer sing. Stelle (oder Singularität):

Sing. Stellen sind unter anderem:
- wo sich die Querschnitte sprunghaft ändert (Scharfe einspringende Ecke)
- Punkt- und Linienlasten auf Solids
- Punkt- und LinienRBs auf Solids
- bei Verwendung starrer Teile (Einspannung)

Diese Spannungen sind laut Theorie unendlich groß, werden von der FEM
als sehr hoher Wert gerechnet, diese Spannungen konvergieren NICHT.

LÖsung: Das Modell sauber aufbauen, damit keine Sing. auftreten.

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HTH
Roland Leiter
Fa. Techsoft Datenverarbeitung

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Hallo,

zur Frage wie man eine Singularität erkennen kann:

Erste optische Kontrolle: Der Ort
Dort wor Sprünge in der Geometrie auftreten (unterschiedliche Schalendicken), scharfe Kerben (Kerbradius Null), Einspannungen oder an Krafteinleitungen treten Singularitäten oft auf (kein anspruch auf Vollständigkeit).

Zweite Möglichkeit: Viele FE-Systeme bieten ein Berechnungsergebnis eines sog. Energiefehlers an. Idealerweise auf dem FEM-Modell geplottet, nicht so sehr gut als integrale Grösse. In Bereichen wo man Spannungen auswerten will, sollte der Energiefehler klein sein.

Dritte Möglichkeit: Spannungsverlauf anschauen. Vorbild unserer FE-Berechnung ist die Natur. Also sollte sich das natürliche Verhalten auch in der FE-Analyse widerspiegeln. Spannungsverläufe in der Natur sind "smooth" (glatt, rund, sanft, keine Ahnung wie man das gut bezeichnen könnte). Einfach mal Bilder aus der Spannungsoptik anschauen. Und diese Verteilung sollte auch in der FEM zu sehen sein. Dazu am besten Farbbänder einschalten. also disrete Farben. Orange, Gelb, Grün usw. Ohne "verschmierten" Übergang, sondern Grenzlinien zwischen diesen diskreten Farben. Und diese Grenzlinien sollten glatt, rund sein in den Bereichen, die man auswerten will.

Vierte Möglichkeit: Netz an der relevanten Stelle verdichten. Dann dürfte sich das Ergenbis nicht mehr ändern, wenn das Ausgangsnetz gut war. Man macht sich dieses Verhalten auch in der sog. "adaptiven Netzverfeinerung" zunutze. Das Netz wird dort solange verfeinert, bis es praktisch keine Änderung im Ergebnis mehr gibt, dann ist das Netz ausreichend fein (die Spannung konvergiert). Funktioniert aber nicht an diesen Singularitäten z. b. scharfen Kerben (Kerbradius Null), weil dort der theoretische Spannungswert unendlich ist und mit zunehmender Netzdichte der unendliche Wert immer "besser" angenähert wird. D. h. die spannung steigt und steigt und "divergiert".

Singualritäten kann man nicht immer vermeiden.
An scharfen KErben hilft ein Kerbradius, aber an Einspannungen, Lasteinleitungen oder Schalenstössen ist das schon nicht mehr so einfach.

Gruss
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt@cadfem.de www.cadfem.de

[Diese Nachricht wurde von cgebhardt am 09. Mrz. 2007 editiert.]

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Hallo cgebhardt

wie kann ich den Energiefehler in Ansys plotten und in welcher Größenordnung ist dieser vertretbar?

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
TU-Dresden

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