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Servus Miteinander,

habe mal eine Frage auf die ich trotz  Suche im Netz als auch z.B. in der Abaqus-Hilfe nix wirkliches gefunden habe.
Also, es geht darum, dass behauptet wird, die Elementkantenlänge von Schalen müsste mindestens 5x der Schalendicke sein, sonst stimmt die Theorie nicht mehr und die Ergebnisse sind falsch.

Es geht hierbei im Grunde um Mindlin und Kirchhoff-Shells. Wenn jetzt die Frage nach der genauen Elementformulierung kommen sollte, kann ich darauf erst mal keine Antwort geben.
Also die Berechnungen selber werden nicht mit Abaqus durchgeführt (aber da ist halt die Hilfe so umfangreich, deswegen hab ich dort mal nachgeschaut!)
Klar ist, dass Kirchoff eben dem Bernoulli-Balken entspricht und Mindlin dem Timoshenko. Der Schubeinfluss ist mir also klar.

Es wird mit Radioss Bulk gerechnet. Die Aussage kommt von jmd., der früher mit Nastran gerechnet hat.
Vielleicht ist das ja eine Hinweis.

Wir haben halt Bleche zwischen 3 umd 40 mm Wandstärke, die Bauteile sind z.T. 11 m lang aber nur 50cm hoch.
Da sind dann einige Bohrungen drin, Buchsen eingeschweisst usw. (Lasteinleitungen).
Von daher kann ich z.B. bei einem 15 mm Blech nicht wirklich 75 mm Elementkantenlänge wählen, da käme echt ein hässliches Netz raus (und wenn dann Lasteinleitungsstellen mit 50 mm durchmesser drin sind dürfte ich nach der Meinung ja nicht einmal feiner werden um die Bohrung ansatzweise rund zu modellieren.

Meiner Ansicht nach jedenfalls hängt halt davon ab, ob ich ein Bauteil mit Schale vernetze oder nicht, ob die Bauteilabmessungen (Länge, Breite) viel größer sind als die Dicke oder nicht. Eine Verfeinerung entspricht ja erst mal dem FEM-Gedanke und nicht dagegen.

So, meine Meinung muss ja nicht richtig sein und ich lass mich gerne eines Besseren belehren. Falls also jemand Bescheid weiß und das Ganze begründen kann, dann wäre ich wirklich sehr dankbar dafür!

Viele Grüße,

Mazze

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Zitat:

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Original erstellt von MazzeBrown:
Also, es geht darum, dass behauptet wird, die Elementkantenlänge von Schalen müsste mindestens 5x der Schalendicke sein, sonst stimmt die Theorie nicht mehr und die Ergebnisse sind falsch.

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Das stimmt nicht.

Zitat:

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Original erstellt von MazzeBrown:
Meiner Ansicht nach jedenfalls hängt halt davon ab, ob ich ein Bauteil mit Schale vernetze oder nicht, ob die Bauteilabmessungen (Länge, Breite) viel größer sind als die Dicke oder nicht. Eine Verfeinerung entspricht ja erst mal dem FEM-Gedanke und nicht dagegen.

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Richtig. Zur Erklärung: Bei der Herleitung des RWPs der Plattenbiegung wird angenommen, dass eine Querschnittsabmessung gegenüber den zwei anderen klein ist. Das hat jedoch nichts mit der numerischen Lösung des RWPs zu tun, auch für beliebig kleine Elementgrößen wird "richtig" diskretisiert.

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Servus
danke erst mal für die schnelle Antwort, damit habe ich gar nicht gerechnet Christoph!

Soweit bestätigt das meine Meinung.
Könntest Du deine Begründung noch näher ausführen?

Gibt es weitere Teilnehmer mit Begründungen für oder gegen die Behauptung, dass die Elementkantenlänge in einem bestimmten minimalen Verhältnis zur Schalendicke stehen muss sonst gilt die Theorie nicht mehr? Es geht hierbei, um es nochmal zu sagen, um dicke Bleche.
Es kann also durchaus passieren, dass ein 10er-Blech mit 5mm Kantenlänge vernetzt wird.

Gut, ich wünsche ein schönes Wochenende und freue mich noch auf weitere Antworten, um gescheit argumentieren und was lernen zu können!

Mazze

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Moin

anscheinend halten sich so einige "Weisheiten" lange, genauso wie die Mär von der Vogelspinne in der Yucca-Palme.
Zuanfang, Du kannst unbekümmert eine 10er Platte auch mit 1 oder 2 Kantenlänge rechen - ich rechne auch 50 Platten mit einer 10 Kantenlänge wenn ich um einen Bereich feiner vernetzen muß.
Dazu der Vorschlag mal solche Netze miteinander zu vergleichen.
Vor kurzen las ich auch noch das ein Balkenelement nicht länge sein darf als die Höhe des Balken - sonst würde die Theore nicht mehr stimmen. Kann man auch praktisch durch Netzvergleiche widerlegen, oder durch das ältere Verfahren der Übertragungsmatrizen - von der genauen Lesart der Balkentheorie und deren Randbedingungen mal abgesehen (z.B. der Linearisierung der Differentialgleichung).
Hier noch mal der Link zu einem 4 Knoten Schalenelement das z.B. auch in Ansys drin ist. In der Ableitung steht nun gar nichts darüber drin wie die Dicke zu Kantenlänge sein darf:
Dvorkin, E. N., "On Nonlinear Finite Element Analysis of Shell Structures", Ph.D Thesis, Massachusetts Institute of Technology (1984).

Gruß
Gerd

Also viel Glück
Gruß
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 08. Jul. 2011 editiert.]

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SFEM.pdf

Servus Gerd,

danke für deine Antwort.
Also wir rechnen auch öfters mit 10er Netz bei 50er Blechen, kein Problem aus meiner Sicht.
Der Kollege hat jetzt noch ein Dokument dahergebracht, das meiner Ansicht nach aber auch nicht seine Aussage stützt.
Ich hängs einfach mal an.

Das einzige, was ich daraus rauslese, ist, dass das neue tolle Element von denen halt bei dicken Platten weniger Shear Locking-Probleme im Vergleich zu ner Kirchhoff-Schale ergibt.
Allerdings steht da nirgends was von der Element-Größe drin, bzw. werden eigentlich alle Ergebnisse bei denen verschiedene Netzgrößen ausprobiert wurden
mit zunehmender Feinheit besser, was ja irgendwie zu erwarten war.
Was ich vom Shear Locking weiß betrifft eigentlich vor allem Volumenelemente wenn man z.B. über die Dicke zu wenige Elemente hat, weil die ja keine Verdrehung können und dann zu steif sind.
Bei Schalen denk ich mal, kann man das Problem aber nicht durch eine größere Feinheit lösen, weil die ja nicht über die Dicke geht (die Verfeinerung).
Da müsste aber dann halt einfach ein Ansatz nach Reissner-Mindlin gewählt werden, oder?!
Bis jetzt hab ich aber auch von Shear-Locking Problemen bei Schalen nur gehört, wenn die Schalen sehr dünn sind.
Konkret meint der Kollege, dass man es auf Seite 10, bzw. 118 im Table 2 sehen könnte. Da seh ich aber nur Abmessungen von den Platten im gesamten und zudem ist das Netz immer gleich (6x6).
Seiner Meinung nach ist das Nicht-Untersuchen von Längen-Dicken-Verhältnissen kleiner 4 auch schon ein Beweis.

Ich werd das Problem jetzt jedenfalls so lösen wie Du schon vorgeschlagen hast: Netzvergleich, den er mir bringen soll und dann gegen die analytische Lösung antreten lassen!

Danke nochmal,

greets, Mazze

[Diese Nachricht wurde von MazzeBrown am 11. Jul. 2011 editiert.]

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Meinst du, dass du das Dokument einfach so hochladen kannst?

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Servus Christoph,

da hab ich mir keine Gedanken drüber gemacht. Jetzt allerdings schon und gesehen, dass das Ding eigentlich was kostet.
Deswegen werd ichs jetzt schnell wieder entfernen :-)
Danke!

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