---

Guten Tag.
Ich schreibe gerade meine Bachelorarbeit über eine thermomechanische Simulation mit ANSYS. Leider hatte ich vorher noch nie Kontakt zur FEM-Simulation und mein Betreuer auch nicht.

Nun habe ich zwei Probleme:
1. Ein Kommolitone hat mir erzählt, dass Verformungen bei ANSYS nur bis ca. 2% noch genaue Werte ergeben. Danach wären die Ergebnisse unbrauchbar. Ist das wirklich so, bzw. ist das generell bei FEM-Simulationen so?

2.Meine Anordnung besteht aus drei verschiedenen Matrialien. Die einzelnen Schichten habe ich mit dem Operator "Glue" verklebt. Wenn ich nun nur bei einem Knoten alle Freiheitsgrade festlege, dann heißt es "large negative pivot value" und ich bekomme kein Ergebnis.
Wenn ich nun zwei Knotenpunkte festlege geht es zwar, aber dadurch hat das Modell nicht mehr seine natürliche Verformung durch die thermische Ausdehnung und ich erhalte nicht exakt die gesuchten Spannungen.
Muss ich vielleicht Conacts definieren damit das richtig funktioniert?

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen und hat nachsehen mit mir.... auch das Forum habe ich schon durchsucht. Falls es doch ein ähnliches Thema dazu gibt, wäre es nett, wenn jemand zumindest einen Link posten könnte.

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

---

Die Genauigkeit von FEM-Analysen kann nicht direkt abgeschätzt werden. Im Verificationsmanual in der ANSYS-hilfe findest du die Fehler für sehr viele analytisch geschlossen gelöste Probleme im direkten Vergleich zu ANSYS-Modellen.
Meist liegen die Fehler hier deutlich unter 1%.

viel größer sind die Fehler die durch falsche Materialmodelle und -kennwerte sowie durch falsche (und unrealistische) Randbedingungen entstehen.

Die Aussagen in deinem Beitrag lassen ehrlich gesagt auf das zweite schließen.
Wenn ich nun nur bei einem Knoten alle Freiheitsgrade festlege, dann heißt es "large negative pivot value" und ich bekomme kein Ergebnis
Logo: Dein System ist dann statisch nicht bestimmt.

Mein Tipp: erstmal die Grundlagen schaffen (Am einfachsten mit FEM für Praktiker Band 1-4) und dann Modell mit Versuchen verifizieren

Gruß
Jens

------------------
Jens Friedrich
TU-Dresden

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

---

Vielen Dank für die Antwort!
Ja, ich werde mir diese Bücher anschauen. Mal sehen ob das was bringt, Band 1 habe ich hier, daraus werde ich leider auch nicht ganz schlau. Dass das Modell nicht statisch Bestimmt ist, will mir tatsächlich nicht ganz in den Kopf. Dazu müsste es meiner Ansicht nach reichen, die Freiheitsgrade eines einzigen Knotens festzuhalten. Ich werde wohl noch weiter tüfteln müssen...

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

---

Wenn du ein Volumenmodell hast reicht ein Knoten natürlich nicht aus den du Lagern mußt. Weil Volumenelemente nur drei translatorische Freiheitsgrade haben. Also kann sich dein Modell um den Knoten drehen.

Wie schon geschrieben wurde: erst mal ein paar Grundlagen schaffen !!!

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

---

  

Zitat:

---

Original erstellt von fledermann:
Guten Tag.
Ich schreibe gerade meine Bachelorarbeit über eine thermomechanische Simulation mit ANSYS. Leider hatte ich vorher noch nie Kontakt zur FEM-Simulation und mein Betreuer auch nicht.

---

Sorry für die harten, direkten Worte, aber unter derartig desolaten Bedingungen (keinerlei FEM-Grundkenntnisse sowohl beim Bearbeiter als auch beim Betreuer) ist eine solche studentische Arbeit vollkommen sinnlos.

Für mich hört sich das an wie:

"Guten Tag. Ich nehme morgen an einem Formel-1-Rennen teil, habe aber noch keinen Führerschein."

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

---

Hallo und guten Morgen,

Zitat:

---

Leider hatte ich vorher noch nie Kontakt zur FEM-Simulation und mein Betreuer auch nicht.

---

Au Weia. Da kann ich Callahan eigentlich nur Recht geben. Das könnte mächtig in die Hose gehen. Aber dass dein Betreuer noch nix mit FEM gemacht hat, das ist ja nicht dein Verschulden.

Zitat:

---

1. Ein Kommolitone hat mir erzählt, dass Verformungen bei ANSYS nur bis ca. 2% noch genaue Werte ergeben. Danach wären die Ergebnisse unbrauchbar.

---

Tut mir leid, dass ich das so sagen muss, aber wenn dieser Satz alleine da steht, dann ist das für mich der größte Blödsinn überhaupt. Es kommt stark darauf an, was du machst und wie du deine Randbedingungen definierst und ob du linear oder nichtlinear rechnest. Bei (geometrisch) linearen Rechnungen sind große Verformungen etwas problematisch, das stimmt. Wenn du z. B. Kräfte als Randbedingungen auf dein Modell aufbringst, dann ändert sich die Kraftrichtung bei der linearen Rechnung nicht, wogegen bei der nichtlinearen Rechnung die Kranftrichtung bei Verformungen entlang der "neuen" Flächennormale neu ausgerichtet wird. Die nichtlineare Rechnung liefert somit genauere Ergebnisse, die du dir allerdings mit mehreren Iterationsschritten erkaufst, die sich natürlich negativ auf die Rechenzeit auswirken. Eine harte Grenze zwischen linear und nichtlinear gibt es nicht, das heißt, man kann nicht sagen, ab X % ist das eine besser, ab Y % das andere.

BTW: 2 % von was eigentlich?

Es gibt übrigens nicht nur geometrische Nichtlinearitäten, sondern auch Nichtlinearitäten im Materialgesetz, Kontakte (Reibung)... Aber das noch zu erklären, das würde an dieser Stelle vielleicht etwas zu weit führen.

Zitat:

---

Wenn ich nun nur bei einem Knoten alle Freiheitsgrade festlege, dann heißt es "large negative pivot value" und ich bekomme kein Ergebnis.
Wenn ich nun zwei Knotenpunkte festlege geht es zwar...

---

Es wurde ja schon gesagt: Dein Modell muss statisch bestimmt sein. Ist das nicht der Fall, dann bekommst du kein Ergebnis, weil dir dein Modell um die Ohren fliegt. Übrigens reichen bei einer Rechnung am 3D-Modell auch keine zwei Knotenpunkte, die fixiert werden, da sich dann dein Modell immer noch um die "Verbindungsgerade" zwischen diesen beiden Punkten drehen kann.

Die Buchempfehlung von Jens kann ich übrigens nur unterstreichen.

------------------
Gruß    

Markus

[Diese Nachricht wurde von Markus_30 am 06. Jun. 2010 editiert.]

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

---

Danke für eure Antworten nochmals. Irgendwie bin ich immer davon ausgegangen dass ein Volumenelement auch drei rotatorische Freiheitsgrade hat.
Er redete von einem simplen Blech, auf das eine über die gesamte Fläche konstante Kraft einwirkt. Aber sehr sehr gut möglich, dass er von nicht-iterativer Berechnung sprach (auch wenn er das nicht erwähnte).
Dass es um nichtlineare Materialeigenschaften ging, ist auch möglich, er hat aber generell von Ansys Simulationen geredet (ich frage ja deshalb hier nach, weil er zwar eine Vorlesung dazu gehört hatte aber offensichtlich auch nicht soviel davon wusste, sonst hätte er es noch genauer erklären können).

Zitat:

---

Sorry für die harten, direkten Worte, aber unter derartig desolaten Bedingungen (keinerlei FEM-Grundkenntnisse sowohl beim Bearbeiter als auch beim Betreuer) ist eine solche studentische Arbeit vollkommen sinnlos.

---

Ja, das bestätigt leider meine Vermutung, dass ich mit meiner Bachelorarbeit mächtig ins Klo gegriffen habe. Aber nun ist es halt so und ich habe  eigentlich auch schon ansehnliche Ergebnisse bekommen. Allerdings nur, wenn ich mit Contacts gearbeitet habae. Da das Programm dann iterativ löst, dauert es sehr lange und deshalb wäre ich froh wenn es auch eine lineare Rechnung tun würde.

Und ganz offensichtlich geht es ja auch. Ich hatte das sogar selbst schon gemacht und weiß auch gar nicht wieso ich es nicht weiter versucht hatte...

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

---

Er..Er..Er

Ich dachte es geht bei deiner Bachelorarbeit um eine eigenständige wissenschaftliche Arbeit. Als angehender Ing. wird von dir mehr erwartet, als sich auf den betreuer zu verlassen und ein paar bunte Bilder zu machen.
Es geht bei einer solchen Arbeit definitiv auch nicht darum, dich in einer neues arbeitsgebiet einzuführen.
Logischerweise muss dafür die Zielstellung klar abgegrenzt werden, was hier nicht der Fall zu sein scheint.

Und jetzt bist du dran. Entweder du jammerst über deine Arbeit und deinen Betreuer oder du nimmst die Arbeit selbst in die Hand. Es wurden dir bereits mehrere Tipps gegeben und wenn du diese wirklich nutzt dann sollte es auch möglich sein diese Arbeit ordentlich abzuschließen. Eine klare Aufgabenstellung wird da schon viel helfen.

nichts für ungut
Jens

------------------
Jens Friedrich
TU-Dresden

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

---

Na, die Frage ist doch auch wie kann jemand der keine Ahnung von FEM hat solch eine Aufgabe rausgeben.
Wenn der Herr von der Uni kommt, dann ist es ein Armutszeugnis. Kommt allerdings die Aufgabe aus der Industrie, dann gibt es hoffentlich noch einen weiteren Betreuer.
Allerdings ist es auch Deine Verantwortung eine solche Aufgabe auszuwählen. So, wenn das nicht mehr rückgängig zu machen ist, dann hilft jammern wirklich nicht mehr, sondern die Devise heißt jetzt - Steineklopfen, Theorie büffeln usw. auch wenn der Sommer dabei draufgeht.

Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 10. Jun. 2010 editiert.]

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

---

 

Zitat:

---

Original erstellt von smittytomcat:
Na, die Frage ist doch auch wie kann jemand der keine Ahnung von FEM hat solch eine Aufgabe rausgeben.

---

Wenn ich so eine Geschichte lese, wundert es mich wirklich nicht mehr, warum sich hier bei uns derartig viel Inkompetenz und Ahungslosigkeit beworben hat, als wir zum letzten Mal eine Ingenieursstelle ausgeschrieben haben.

 

Zitat:

---

Allerdings ist es auch Deine Verantwortung eine solche Aufgabe auszuwählen. So, wenn das nicht mehr rückgängig zu machen ist, dann hilft jammern wirklich nicht mehr, sondern die Devise heißt jetzt - Steineklopfen, Theorie büffeln usw. auch wenn der Sommer dabei draufgeht.

---

Sehe ich als nahezu aussichtslos an, wenn bei beiden bislang wirklich die komplette Theorie fehlt.

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

---

Hier tummelt sich eine ganze Menge Hochnäsigkeit und Arroganz! Vergesst bitte nicht, dass ihr alle mal angefangen habt und ähnlich ahnungslos gewesen seid.
zum Thema:
@fledermann: Deine Situation ist schon bescheiden und deine Voraussetzungen sind wohl auch nicht die Besten. Dennoch kann ich dir nur empfehlen, dich in die Sache reinzuknien und dich in das Thema einzulesen. Ohne die Theorie geht in der FEM nichts!! Danach solltest du mit einfachen akademischen Beispielen anfangen, deren analytische Lösung du kennst. Somit kannst du deine numerischen Ergebnisse absichern.
Schreibst du deine Arbeit an der Uni oder Industrie? Versuche irgendwo an deiner Uni bzw in deiner Firma einen kompetenten FE'ler zu finden und versuche ihn zur leichten Hilfe zu überreden.
Ich kenne das allzugut. Bei uns ander Uni ist es leider völlig normal, dass Institute FE Arbeiten rausgeben ohne das einer ihrer WiMis Ahnung von FE hat.

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

---

  

Zitat:

---

Original erstellt von vw-student:
Hier tummelt sich eine ganze Menge Hochnäsigkeit und Arroganz! Vergesst bitte nicht, dass ihr alle mal angefangen habt und ähnlich ahnungslos gewesen seid.

---

Naja hmm, ich würde das nicht unbedingt als Arroganz und Hochnäsigkeit bezeichnen wollen. Eher als "Erschrecken". Zugegebenermaßen fiel mir auch die Kinnlade runter, als ich gelesen habe, dass weder Bearbeiter noch Betreuer Ahnung haben.
Das Grundproblem ist, dass die FEM-Pre-/Post-Prozessoren (nicht die Solver ansich!) immer benutzerfreundlicher werden. Viele tolle bunte Buttons und selbsterklärende Menüs suggerieren, dass jetzt sogar der  Hausmeister "FEM machen" kann.
Was dabei rauskommt, kann man hier immer wieder in den Foren lesen: "Warum bricht die Rechnung ab?", "Was soll ich mit dem Ergebnis anfangen?" etc. pp.. Ich betone extra, dass ich nicht von Fragen rede "wie modelliere ich dies und jenes", sondern ich meine den allergrundlegendsten Bodensatz, den man in jeder Hochschule in jeder FEM-Vorlesung hört oder liest.

Ich möchte wirklich niemanden an den Pranger stellen oder mich über irgendjemanden lustig machen, aber hier finden wir eine Auswahl:
Lesen und Verstehen einer Fehlermeldung
Was sind eigentlich Elementtypen?
Was ist eigentlich ein Inkrement?

Just my two cents...

[Diese Nachricht wurde von HerrHansen am 13. Jun. 2010 editiert.]

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

---

Also mal ganz ehrlich, wer behauptet er wüßte alles über Theorie und das jeweilige Programm, den kann ich nicht mehr ernst nehmen (ich hab eh ein Problem mit "Helden")- das erleb ich in meiner täglichen Arbeit und auch genau in diesem Forum gab es auch schon Beiträge von "Ratgebern" wo mir die Kinnlade runterkam, weil sie nicht im Bilde waren über ein 3-D Materialgesetz und dessen Auswirkung auf eine Oberflächenspannung.

Nun, erschreckend ist es manchmal wenn man die Fragen liest von Leuten die etwas anwenden und ihr Wissen vom Hörensagen beziehen und dann mit den Ergebnissen Dinge in der Praxis bauen. Da läuft es mir auch eiskalt den Rücken runter.

Wenn aber hier  - pardon der Ausdruck -  ein "Rookie" von der Uni kommt und mal in die braune Masse gegriffen hat mit seiner Aufgabe und nicht mal seinen Assistenten mangels Ahnung fragen kann, dann sollte man nicht noch sagen dies und das könne er sich nicht mehr aneignen.

Nee, Leute, bei mir war die hohe Theorie da, mit Ableitungen, Ansatzfunktionen , Tensoren etc., aber die praktische Umsetzung, das Herangehen an Aufgaben, die Möglichkeiten etwas zu kontrollieren , also schlicht und einfach die Didaktik und das "Steineklopfen" bei der Modellerstellung das hat mir ein sehr geduldiger Kollege beigebracht. So, mal ganz ehrlich, wer weiß denn das bei transienten Einwirkungen bzw. Rechnungen mit hohen Einwirkgeschwindigkeiten sich die Streckgrenze erhöht (versuchstechnisch belegt!!)?

Also mein Vorschlag ist das wir hier Unterstützung geben, denn bei einem Studi haben wir hier die Möglichkeit ihm vielleicht noch etwas mit auf den Weg zugeben. Ebenso bei einem Berufsanfänger der nun ein Handbuch in die Hand bekommt und gesagt wird mach mal (leider haben etliche Firmen inzwischen die Schulungen für F.E.-Programme sehr nach unten gefahren - im Gegensatz zu dem SAP-Quatsch für BWLler).
So, wer nun Fragen hat, jederzeit gerne - und, blöde Fragen hab ich auch schon gestellt oder wie ein Ochs vorm Berge gestanden und mir Rat geholt. Das ist allerdings kein Freibrief für Firmen die nun denken nix Schulung sondern CAD-Forum
So jetzt schmeisse der den ersten Stein der immer alles weiß/wußte.

Das war mein Wort zum Sonntag.

Gruß

..

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 13. Jun. 2010 editiert.]

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

---

Danke smittytomcat!!!

------------------
Jens Friedrich
TU-Dresden

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

---

Stell doch mal ein paar Bilder deiner Ergebnisse rein

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

---

p.s. schliesse mich vollig an bei tomcat's einstellung und vorgehungsweise

@fledermann, sehr wichtig bei einer FEM berechnung ist das mann die ergebnisse einigermassen reproduzieren kann mit (vereinfachten) handberechnungen.

Anders formuliert: wie kannst du deine ergebnisse ohne solche kontrollberechnungen verteidigen. Dein computer hat immer recht?! 
 

Greetings

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

---

Moin,

die Versicherung mußte ich auch zur Diplomarbeit hinzufügen. Nur wenn ich Fragen hatte dann konnte ich mich an meinen betreuenden Assistenten wenden.
Allerdings gab es diese Konstellation nicht das ein Asssitent der keine Ahnung hat so eine Aufgabe rausgegeben hätte. Spätestens wenn ein Kandidat zu einem anderem Lehrstuhl (im Schiffbau ist alles dicht beieinander) gegangen wäre und hätte Fragen gestellt , dann hätte sich wohl der Lehrstuhlinhaber mit seinem Kollegen in Kontakt gesetzt und es hätte geknistert.
Die Funktion des/der  Betreuer()s ist auch Hilfestellung zu geben und den Kandidaten zu "betreuen".
Hier hat nicht nur der Kandidat sich vergriffen sondern zuanfangs hat sich wohl ein ganz anderer überschätzt - und genau das ist der Punkt. Da wäre jetzt der entsprechende Lehrstuhlinhaber jetzt gefordert das dieser Herr nicht wieder solche Aufgaben verteilt.

Gruß
Gerd

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

---

Zitat:

---

Original erstellt von fledermann:
Guten Tag.
Ich schreibe gerade meine Bachelorarbeit über eine thermomechanische Simulation mit ANSYS. Leider hatte ich vorher noch nie Kontakt zur FEM-Simulation und mein Betreuer auch nicht.

Nun habe ich zwei Probleme:

---

Es ehrt Dich, dass DU die tatsächliche Situation (teilweise seit Jahrzehnten) an Hochschulen beschreibst:
In den Ingeneurwissenschaften(besonders Maschinenbau und Bauwesen). Nicht nur bei FEM, sondern auch in anderen Bereichen (BTW: Die komplette Ahnungslosigkeit dieser Leute schadet deren Karriere interessanterweise NICHT.)

Zitat:

---

1. Ein Kommolitone hat mir erzählt, dass Verformungen bei ANSYS nur bis ca. 2% noch genaue Werte ergeben. Danach wären die Ergebnisse unbrauchbar. Ist das wirklich so, bzw. ist das generell bei FEM-Simulationen so?

---

Das ist die Daumenregel für geometrisch nicht-lineare Systeme. Sind die lokalen Dehnungen größer zwei Prozent, so sollte man annehmen, dass das Problem geometrisch nicht-linear ist.

Mache Dir den Unterschied zwischen dem Green'schen Dehnungstensor und dem linearisierten Dehnungstensor klar.

Rechne das Übungsblatt der RWTH Aachen: http://www4.iam.rwth-aachen.de/Lehre/SS-07/Mechanik%20II-%20Prof.%20Weichert/Uebungen%20-MII-Weichert/uebung2.pdf

Zitat:

---

2.Meine Anordnung besteht aus drei verschiedenen Matrialien. Die einzelnen Schichten habe ich mit dem Operator "Glue" verklebt. Wenn ich nun nur bei einem Knoten alle Freiheitsgrade festlege, dann heißt es "large negative pivot value" und ich bekomme kein Ergebnis.

---

Dies ist ein numerisches Problem, das letzendlich aus der dahinterliegenden Analyse (Grenzwertbetrachtungen !) des Problems stammt.

Was macht "Glue"?

Welche Freiheitsgrade darfst Du festlegen?

Es werden ja implizit Gleichheit der Schubspannungen gefordert, ansonsten wäre Dein Spannungstensor nicht mehr symmetrisch. Was passiert also in der Fuge?

Zitat:

---

Wenn ich nun zwei Knotenpunkte festlege geht es zwar, aber dadurch hat das Modell nicht mehr seine natürliche Verformung durch die thermische Ausdehnung und ich erhalte nicht exakt die gesuchten Spannungen.
Muss ich vielleicht Conacts definieren damit das richtig funktioniert?

---

Weiss ich nicht, kenne das Programm zu wenig. ABER: Wichtig ist hier das dahinterliegende Problem, siehe oben!

Zitat:

---

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen und hat nachsehen mit mir.... auch das Forum habe ich schon durchsucht. Falls es doch ein ähnliches Thema dazu gibt, wäre es nett, wenn jemand zumindest einen Link posten könnte.

---

Im Gegensatz zu meinen (ach so klugen) Vorrednern konnte ich Dir wenigstens ein Übungsblatt zum Nachrechnen geben, und ein paar Fragen stellen, deren Beantwortung Dir helfen sollte, Dein Problem besser zu verstehen.

Hans

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

---

Au weia.... da habe ich jetzt aber was in den Gang gesetzt...aber ich hatte es schon fast  vermutet, dass es so kommen wird. Nachdem ich die ersten Beiträge gelesen hatte, dachte ich das wars jetzt und da kommt eh nichts mehr, aber es haben sich ja anscheinend doch noch ein paar Leute Gedanken gemacht.

Meine Simulationen weisen inzwischen gute Werte auf und sogar die Größenordnungen stimmen mit theoretisch berechneten Werten überein.
Die Sache mit den Freiheitsgrade hat sich (dank dieses Forums) geklärt.

Ich werde mir jetzt nochmal den Unterschied zwischen linearer und nicht-linaerer Simulation versuchen klar zu machen und mir die Übung anschauen von adamsh, aber es sieht für mich so aus, als ob auch so alles funktioniert (Einfach mithilfe von Glue und linear solution).

Um die Ergebnisse auszuwerten, lege ich Pfade in die Schichten. (Das macht man doch wohl so!?)
Falls Interesse besteht (also wenn sich jemand bereit erklärt mir ein Feedback zu geben), würde ich wohl auch ein paar Testergebnisse hier hin hochladen.

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