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Hallo liebe Ansys Gemeinde,

ich habe momentan ein Problem, bei dem ich gerade einfach keine Idee mehr habe, wie ich es lösen könnte.
Es geht um eine "Schraubenverbindung" (vereinfachst als Bolzen mit Kontakt=Verbund), bei der ich bei den Spannungen im Bolzen immer (m.M.n.) eine Divergenz (s.Abb.1) einschleicht :/ .
Folgendes liegt vor:

SUB-Modell, die Verbindungsplatte wird an das gebrochene Teil geschraubt. Es gibt verschiedene Designs für die Verbindungsplatte, welche untersucht werden sollen. Für Vergleichbarkeit sind eigentlich die Netzparameter in den Modellen gleich/ähnlich (Hex-Dominant, Elementgröße). Nun trat das Problem bei dieser einen Designvariante auf (Verschraubung ist überall gleich).

Folgendes habe ich schon probiert (nach verschiedenen Netzmethoden und Elementgrößen):

Netz:
-Bolzen symmetrisch vernetzt ( eingeteilt und entlang der Kanten definiert ) (keine Verbesserung)
-Kontaktelementgröße (keine Verbesserung)
-identische Kontaktvernetzung -> dafür muss aber eine reines Tetraedernetz verwendet werden (keine Verbesserung)

Kontakte:
-Algorithmus: geändert auf Augmented-Lagrange-Verfahren (keine Verbesserung)
-Detektionsmethode: Knoten-Normal projiziert zum Kontakt (keine Verbesserung)

Allgemeine Einstellungen: (Schwache Federn, große Verformung ist eingestellt)

Divergenz habe ich manuell geprüft, bei linearem Material steigt die Spannung bei kleiner werdenden Elementen ins unendliche. Bei nichtlinearem (Tangentenmodul 1000) steigt es logischerweise auch an. Zudem ist das m.M.n auf dem Bild kein realistischer Spannungsverlauf. Ich hoffe das ist alles irgendwie verständlich, hat jemand einen Ansatz, wie das Problem gelöst werden könnte ? Eventuell habe ich ja eine ganz einfache Basic-Sache übersehen ?

Vll. noch zur Erklärung: Es gibt im Grunde 2 Plattendesigns, eine normale Rechteckplatte und eine Winkelplatte. Die größte Belastung ist eine Biegebeanspruchung. Für den Überblick (s. Abb. 3) wurde auch zuerst eine analytische Rechnung durchgeführt. Die zu erwartende größte Spannung ist in der Platte über dem Bruch, was auch mit Praxistests übereinstimmt. Nun zeigt das vergrößerte Flächenträgheitsmoment des Winkels auch seine Wirkung, die Spannung ist über dem Bruch geringer. Es kann ja durchaus sein, dass die größte Belastung nun im Bolzen ist, allerdings definitiv nicht in dieser Form. Ich denke immer noch, dass es ein Netzproblem ist, aber weiß nicht mehr weiter...

Vielen Dank und VG

[Diese Nachricht wurde von Medischin am 24. Mrz. 2022 editiert.]

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Screenshot2022-03-24094745.png Screenshot2022-03-24094811.png

Ich habe es wohl etwas mit den Bildern versemmelt:
Das eine Bild zeigt das SUB-Modell, das andere den Kontaktbereich wo das Problem auftritt, und einmal die unrealistische Maximalspannung im Bolzen.

Hier angefügte Bild zeigt den "Freischnitt" zum besseren verstehe des Problems. Da sind natürlich keine Schrauben, Bolzen. Platte ist von der Seite zu sehen. Geht hierbei nur um einen Überblick 

VG

[Diese Nachricht wurde von Medischin am 24. Mrz. 2022 editiert.]

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Von welcher Divergenz ist die Rede, oder ist mit Divergenz eine Singularität gemeinet?
Augmented-Lagrange-Verfahren wird von Ansys als default verwendet. Eine identische Kontaktvernetzung ist nur bei einem symmetrischen Kontakt von nöten. Die meisten Kontakt-Singularitäten sind in eine unzureichende Netzauflösung am Kontakt (laut Bilder ist das Netz viel zu grob), zu hohe Kontaktsteifigkeit oder nicht berücksichtigte Material Nichtlinearitäten zurück zuführen.

Erster Ansatz wäre die Netzdichte zu erhöhen, dann die Durchdringung auswerten und entsprechend die Kontaktsteifigkeit verringern(anpassen) ggf. Material Nichtlinearitäten berücksichtigen.

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