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Schon wieder ich...

Wie man sicherlich merkt bin ich relativ neu im FEM- Geschäft.
Diesmal eine relativ allgemeine Frage bezüglich des Vernetzungsvorgangs in der FEM.

Ich sitz immernoch an meiner Studienarbeit (Druckkessel) und tüftel gerade an der Netzauflösung.
Da ich noch nicht viel Erfahrung mit FEM habe, stellt sich mir die Frage, wie genau nun eine Netzauflösung sein sollte.
Aus verschiedenen Büchern, Scripten usw. habe ich einiges darüber gelesen aber doch kein wirklich aufschlussreiches Beispiel gefunden.

Ich habe mal mein Problem in "bunte" Bilder gepackt  

Gitteraufbau:
   

Displacement
   

Von Mises
   

Wie man sieht entsteht im Netz ein kleiner "Fehler/Ungenauigkeit"

Für mich stellt sich jetzt die Frage wie man so etwas im täglichen FEM-Leben händigt.
Meine Ergebnisse (Displacement/Von Mises) ändern sich mit höherer Netzauflösung nur noch geringfühgig.Der Rechenaufwand steigt natürlich    

Sollte man in solch einer Berechnung das 50mm Mesh wählen und die auffällige Stelle nur erklären oder würde man lieber das feinere Netz wählen um so den "Fehler" nicht erklären zu müssen?
In wie weit würdet Ihr darauf achten? Bzw wie würdet Ihr das Beurteilen?

Ich hoffe jemand hat Lust und Zeit mir zu helfen.

besten Dank  

[Diese Nachricht wurde von Kenzey am 29. Jul. 2009 editiert.]

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Hallo Kenzey

Ich mache bei jeder FE Analyse eine Handrechnung, um so grobe Schnitzer aus zu schliessen. Du hast ja die Kesselformel, somit kann dein Ergebnis sicherlich nicht um das 10 fache falsch sein.

Ich selber mache oft eine Kovergenzstudie, d.h. ich erstelle ein Diagramm das mir die REsultate mit der Netzfeinheit gegenüberstellt. D.h auf der Abszissenachse,Anzahl Elemente udn auf der Ordinatenachse, ein Wert den ich Vergleichen kann(Spannugnen/Verschiebungen), es ist darauf zu achten das man keine lokalen Spannungüberhöhungen als "Vergleichsort" (wollte nicht Vergleichspannung schreiben) nimmt.

Das wars wenn sich dein Resultat nicht mehr verändert ist eine Netzverfeinerung, an diesem Ort, hinfällig.

Eine Frage die du dir stellen kannst, wenn du als E-Modul 210GPa nimmst und Poisson 0.3 (Stahl), wie genau erwartest du dein Resultat?

Ich habe bis heute keine genauen 210GPa gemessen , an der Zugprüfmaschine.

Macht es überhaupt Sinn mehr als 3 signifikanten Stellen bei einer FE Analyse zu betrachten?

Viel Spass bei deinem Druckzylinder

[Diese Nachricht wurde von fonzi am 29. Jul. 2009 editiert.]

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Hey danke für die Antwort.

Die Handrechnugn zur Orientierung war auch mein erster Schritt.
Ich werde mir mal deine Ratschläge zu Herzen nehmen und versuchen das ganze umzusetzen.

thx 

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Ein weiteres schönes Kriterium ist m.E. die Stetigkeit der Ergebnisgrößen von Element zu Element. Sind große Spannungssprünge zwischen benachbarten Elementen vorhanden, sollte man dies meist prüfen.
Man kann sich aber die schönen bunten Iso-Plots ungeglättet anschauen. Das sieht man meist mehr als auf den schö geglätteten Bildern.

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Hallo,

kurze Frage (mir fehlt evtl. die Vorgeschichte):
Ist das nicht ein vollständig axialsymmetrisches Problem? Dann könnte man auf das Viertelmodell verzichten und hätte nebenher auch noch das Problem mit der strukturierten Vernetzung gekrümmter Flächen vom Hals.

lmeh

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Can do. Will do. God bless.

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Also die Vorgeschichte ist dieser Tank:

    

Ich soll bei diesem eine Wanddicke auslegen und darauf achten das die Spannungen nicht 100 N/mm² überschreiten.

Geachtelt habe ich das Modell , weil ich dadurch die Symmetrie voll ausnutzen kann. Das ganze ist eine Studienarbeit und ich soll einfach zeigen das ich, zum einen mit HyperWorks umgehen kann, und zum anderen das ich mir auch ein wenig Gedanken zum Aufbau des Modells usw. mache.

Ich bin gerade dabei verschiedene Bodenformen durchzurechnen und diese zu vergleichen.

[Diese Nachricht wurde von Kenzey am 31. Jul. 2009 editiert.]

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haupt_sp_rohr.jpg

 

Zitat:

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Original erstellt von Kenzey:
Also die Vorgeschichte ist dieser Tank:

Ich soll bei diesem eine Wanddicke auslegen und darauf achten das die Spannungen nicht 100 N/mm² überschreiten.

Geachtelt habe ich das Modell , weil ich dadurch die Symmetrie voll ausnutzen kann. ....

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Hi,

wie schon von Imeh bemerkt, am schnellsten wäre die 2D-Achsensymmetrie, zusätzlich in der Mitte quer zur Rotationsachse "halbiert". Bei Spannungen würde ich die maximale Hauptspannung auswerten, nicht die Vergleichsspannung v. Mises.

Gruß Paul

PS: Anbei ein Beispiel-Farbplot mit max. Hauptspannung

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Pro/MECHANICA® verstehen lernen

[Diese Nachricht wurde von ToTacheles am 31. Jul. 2009 editiert.]

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Ok, Dein Achtelmodell ist völlig in Ordnung, um das Problem zu beschreiben. Die notwändige Wandstärke wird durch die Umfangsspannungen bestimmt, die Du zur Kontrolle auch analytisch bestimmen kannst.

Zu Deiner ursprünglichen Frage der Netzkontrolle: Ich kenne kein praktikables Verfahren, um aus zwei (oder drei) Vergleichsrechnungen den Abstand zur exakten Lösung zuverlässig zu schätzen. Meist mache ich das, was die Forum'ler oben bereits gepostet haben - Konvergenzstudien aus x Rechnungen.

Wichtig zu wissen ist glaube ich auch vor allem, wo man mit Verschiebungen, Auflagerkräften, Spannungen eigentlich qualitativ liegt, also über oder unter der exakten Lösung. Diese Frage lässt sich leichter beantworten (Es hängt von der Art der Randbedingung ab, ob die numerische Lösung obere oder untere oder überhaupt eine Schranke der exakten Lösung ist).

lmeh

EDIT: Um ToTacheles beizupflichten, die axialsymmetrische Modellierung wäre die eleganteste. Mit Deinem Achtelmodell wirst (musst!) Du aber die gleiche Lösung errechnen, da beide Modelle ja das gleiche Problem beschreiben. Wenn es nicht so wäre, wäre es schlimm :-)
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Can do. Will do. God bless.

[Diese Nachricht wurde von lmeh am 31. Jul. 2009 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von lmeh am 31. Jul. 2009 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von lmeh am 31. Jul. 2009 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von lmeh:
Ich kenne kein praktikables Verfahren, um aus zwei (oder drei) Vergleichsrechnungen den Abstand zur exakten Lösung zuverlässig zu schätzen.

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Den "Abstand" zur exakten Lösung kann man mit Hilfe von Energienormabschätzungen bestimmen (Differenz der exakten Formänderungsarbeit und der FÄA im finiten Element als Maß für den Fehler der FE-Rechnung).
Mittels RICHARDSON-Extrapolation kann man aus 2 FE-Rechnungen mit unterschiedlichen Netzdichten auch Fehlerabschätzungen treffen.

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Danke für die Tipps!

Das mit dem 2D ist mir gar nicht in den Sinn gekommen
Muss mal schauen wie das im HyperMesh ging.

Danke 

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Zitat:

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Original erstellt von ChristophN:
Den "Abstand" zur exakten Lösung kann man mit Hilfe von Energienormabschätzungen bestimmen (Differenz der exakten Formänderungsarbeit und der FÄA im finiten Element als Maß für den Fehler der FE-Rechnung).
Mittels RICHARDSON-Extrapolation kann man aus 2 FE-Rechnungen mit unterschiedlichen Netzdichten auch Fehlerabschätzungen treffen.

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Jepp, und Knothe schreibt auch, unter welchen Voraussetzungen das funktioniert. Das bestätigt meine Meinung zur Existenz *praktikabler* Schätzer.

VG

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Can do. Will do. God bless.

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Frage: Kann jemand ein Bespiel zeigen dieser Richardson-Extrapulation.

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