Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Fragen zu Solvertypen, Multicore-Rechnungen, Spannungsparametern /
Issues to solvers, multi core, stress parameter

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nanayaw
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Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Z88 Team,

ich bin am verzweifeln, wenn ich eine nichtlineare Simulation mit eigenem Material nach von Mises
starte, kommt folgender Error und der Solver bricht ab.

Diagonalelement null oder negativ
Fehler beim loesen des linearen GS

Habe schon folgendes versucht

> Das Material liniear simuliert = OK
> Anderes Teil = Error

Der Inhalt der Logdateien (Ergebnisse) sind nur Nullen als Ergebnisse

Meine Einstellungen
Einige Sets zusammengefasst = Y Achse >> Verschiebung 0
Ein Set mit Flächenlast Y Achse >> -800 (Minus da der Druck Teil ausrichtungsbedingt so erfolgen muss)

Ich vermute eine simple Lösung für das Problem aber ich komme nicht dahinter.

Dank und Gruß

Nanayaw

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo nanayaw,

könnten Sie uns das Projekt gezippt hier hochladen oder per E-Mail an z88aurora ätt uni-bayreuth.de senden?
Dann können wir uns das genauer ansehen.

Aktuell würde ich vermuten, dass Ihre Struktur statisch unterbestimmt ist, jedenfalls anhand der hier angegebenen Informationen. Welchen Solver haben Sie verwendet für die lineare Simulation?

Beste Grüße,
SHautsch

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

ich habe jetzt noch folgendes versucht

> Das Beispiel b36 (Zugprobe) einlesen und gem. Anleitung Simulation nicht linear berechnet = Lastaufnahme startet und läuft auch bis zum Ende durch.

> Eine Schraube in Netgen eingelesen und Netz aufgebaut, optimiert und exportiert
dann in Z88 eingelesen und nicht linear berechnet = Lastaufnahme startet nicht Abbruch
(Meldung im Text Bildschirm = Plastische Vergleichsdehnung außerhalb der Materialkarte
Meldung in z88nl.log > Fehler bei der Berechnung von Element 1
> Integrationspunkt: 1
> Unerlaubter Deformationszustand)

> In FreeCAD einen Balken erstellt, Netz generiert und exportiert in Z88 eingelesen Netz generiert und nicht linear berechnet
Ergebnis = Das Selbe wie bei der Schraube allerdings Stop bei einem anderen Element

Ich weiß auch nicht mehr weiter, bin gespannt auf eure Auswertung meiner zugesandten Daten,
zuerst habe ich gedacht dass es an der Geometrie liegt, aber wenn der Fehler selbst bei einfachen
Geometrien auftritt.

Gruß

Nanayaw

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo nanayaw,

ausgehend von Ihren Daten finde ich folgenden Fehler: Ihre Struktur ist statisch unterbestimmt, Sie haben lediglich eine Festhaltung in Y-Richtung angegeben.
Um die Struktur vollständig zu definieren, benötigen Sie aber in alle Raumrichtungen mindestens einen gesperrten Freiheitsgrad.

Ob dies natürlich auch für die anderen von Ihnen durchgeführten Berechnungen gilt, kann ich ohne Einsicht der Projektdateien nicht sagen.

Beste Grüße,
SHautsch

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch,

vielen Dank für die Info, ich habe gleich folgendes untersucht

> Festhaltung der fixen Bereiche alle Achsen gesetzt = Abbruch
> Festhaltung der fixen Bereiche alle Achsen gesetzt sowie bei allen Rotationsachsen = Abbruch
> Festhaltung für jede Achse ein separates Set erstellt = Abbruch

Hatte beim letzten Mal die Software neu installiert und Virenscanner ausgeschaltet bei Installation
und Berechnung = Keine Verbesserung

Lineare Berechnungen gehen immer bei allen Versuchen

Gruß

J. Heck

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo Herr Heck,

haben Sie sich bei den linearen Berechnungen mal die Verschiebungswerte angesehen? Sind diese extrem hoch?
Falls ja, könnten sich dort Probleme ergeben. Leider komme ich heute nicht dazu, mir Ihr Projekt nochmal vorzunehmen, aber in der kommenden Woche werden wir uns darum kümmern.

Würden Sie mir bis dahin noch die Materialdaten zukommen lassen? Leider befindet sich das Material ja nicht im Projektverzeichnis, so dass ich Ihre Berechnung nicht zu 100% nachvollziehen kann.

Sie können einfach die Materialdatei aus dem Verzeichnis .../Z88AuroraV3/data/material hier hochladen oder per E-Mail senden.

Beste Grüße,
SHautsch

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

ich habe Ihnen die Daten zum Material geschickt, sowie 2 Versuche

Bei einer einfachen Geometrie ist der Solver nach von Mieses durchgelaufen nachdem ich mit Tetgen Quadratisch
vernetzt habe wenn man anders vernetzt gibt's meinen Error.

Bei meiner komplexeren Geometrie ist die Berechnung gelaufen aber brach dann mit Error ab.

Ich vermute dass entweder die Materialdaten die ich verwende oder die Geometrie fehlerhaft ist.

Vielen Dank für Ihre Bemühungen

Gruss Nanaýaw

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

die Last die das von mir zugesandte Teil aushalten muss ist 560N -Y Achse
ich weiß dass die 2 Achsaugen eigentlich nicht komplett fest sind, aber für
den Versuch ist es ausreichend.

Gruß

Nanayaw

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo Nanayaw,

ich konnte mir die Projekte jetzt anschauen.

Das einfache Beispiel läuft sowohl in der linearen als auch der nichtlinearen Berechnung (von Mises) ohne Fehler durch. Die lineare Analyse zeigt dabei geringe Spannungen und Verformungen. Soweit alles wie erwartet.

Das komplexe Beispiel zeigt bei der erfolgreichen linearen Analyse bereits recht große Verformungen, aber vor allem sehr hohe Spannungen (> 430 N/mm^2). Die Materialdaten (Fließkurve) decken jedoch nur den Bereich bis zur Fließspannung von 93 N/mm^2 ab, zudem fehlt ein Eintrag in der Fließkurve bei 0, quasi der Initialwert. Unsere Software extrapoliert nicht bis in den Ursprung, da muss ein Wert angegeben werden (hier zum Test plast. Dehnung 0 und Fließspannung 1). Und dass die Berechnung bei Werten über der maximalen Fließspannung abbricht, lässt sich entweder durch eine manuelle Extrapolation (z. B. mit Excel) oder durch Reduktion der Last erzielen.

Zudem muss beachtet werden, dass ein Materialversagen nicht simuliert wird - diese Aussage muss manuell durch Vergleich der Berechnungsergebnisse mit den Materialkennwerten getroffen werden.

Ich hoffe, dies hilft Ihnen bei den weiteren Versuchen. Sobald neue Fragen auftreten, können Sie diese gerne hier oder in einem neuen Thread stellen.

Beste Grüße,
SHautsch

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

Vielen Dank für die Untersuchung ich werde Ihre Empfehlungen ausprobieren.

Ich gebe dann feedback

Dank und Gruß

Nanayaw

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

der Tip mit dem ersten Materialwert habe ich versucht und es hat funktioniert,
habe dann noch am Ende eine Zeile eingefügt mit überhöhten Werten

Wenn ich noch die Flächenlast reduziere dann läuft der Solver durch.

Wenn ich aber die Last von z.B. 700N oder höher bis 1000N verwende bricht der Solver ab

Errormeldung im Dos Fenster plit == 10000

Die Plastische Vergeleichsspannung geht dann durch die Deck.

Anhand eines reelen Bruchtests bricht das Teil bei 650N, wenn ich aber nun 700N eingebe bricht er wie oben beschrieben ab. Mache ich etwas falsch mit der Flächenlast?

Die Materialdaten E-Modul, Dichte habe ich im selben Format wie das Z88 PA6 so dass dann als Flächenlast 700N eingegeben werden kann und diese Kraft dann auf die gewählten Elemente verteilt wird.

Haben Sie noch einen Tip für mich?

Gruß

Nanayaw

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo Nanayaw,

also die Materialdaten passen nun (Einheitenkonsistenz sollte ja gegeben sein, wenn Sie die Kraft in N und die Materialdaten wie in der Z88-Materialdatenbank eingegeben haben)?

Solange die Belastung jetzt von der Fließkurve eingeschlossen wird und die Fließkurve auch im Nullpunkt beginnt, sollte von Materialseite nichts mehr falsch laufen.

Die Flächenlast verteilt die angegebene Last auf die Knoten des Sets, also die Summe der Knotenkräfte ergibt dann die eingegebene Flächenlast. Falsch wäre hier Kraft (gleichverteilt) zu wählen, dies würde eine extreme Erhöhung der aufgegebenen Kraft bewirken. Im Endeffekt ist hier also auch kein Fehler zu erwarten.

Wenn die Abmessungen der Geometrie passen (einfach mal nachmessen unter Tools > Analyse > Messen), dann kann ich nur noch eine Empfehlung aussprechen: rechnen Sie die jeweilige "Kraft" linear nach und prüfen die aufgetretene Spannung. Mit einem Vergleich zur Fließspannung lässt sich so die Aussage treffen, ob das rechnerisch abbildbar wäre.

Haben Sie den Bruchtest 1:1 abgebildet, d. h. die Randbedingungen nachempfunden oder sind das weder die gleiche Geometrie noch identische Randbedingungen? Dann können Sie ja nicht mit Kräften argumentieren, für das Materialversagen sind ja die aufgetretenen Spannungen verantwortlich und diese können bei unterschiedlichen Randbedingungen und vor allem unterschiedlichen Geometrien komplett anders aussehen.

Hoffentlich helfen Ihnen diese Informationen. Falls weiterhin Probleme auftreten - wir sind immer für Sie da :wink:

Beste Grüße,
SHautsch

nanayaw
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von nanayaw »

Hallo Herr Hautsch

ich habe nach diversen Versuchen nun den Fall dass, das Teil mit 900N bei einem Lastschritt korrekt durchläuft, aber bei mehreren Lastschritten oder weniger Last der Solver abbricht, ich habe Ihnen
hierzu Daten geschickt, wo es genauer ersichtlich ist.

Gruß

Nanayaw

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SHautsch
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Re: Solver startet nicht mit Lastaufnahme

Beitrag von SHautsch »

Hallo nanayaw,

ist das jetzt ein neues Material? Damit kann das jedenfalls nicht funktionieren :shock:

So sehen die Materialdaten geplottet aus:
nanayaw_mat_58txt_unsort.PNG
Material 58.txt unsortiert
(41.06 KiB) Noch nie heruntergeladen
Die sind recht durcheinander, Sie müssen das aufsteigend eingeben.
Wenn man sortiert, sieht das dann so aus:
nanayaw_mat_58txt_sort.PNG
Material 58.txt sortiert
(44.15 KiB) Noch nie heruntergeladen
(jeweils der maximale Wert entfernt)

Diese Funktion ist nicht stetig. Damit die mathematischen Verfahren des nichtlinearen Solvers funktionieren, müssen Sie eine stetige Funktion (C0-stetig, besser C1-stetig) eingeben. Da müssten Sie die Materialdaten manuell glätten, damit die Kurven qualitativ so aussehen wie im Benutzerhandbuch auf S. 61.

Dazu sollten die Materialdaten halbwegs realistisch sein - plastische Dehnungen von mehr als 10000% sind schon recht groß :mrgreen:

Viele Grüße,
SHautsch

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