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#2970
!!!Aktualisierte Fragestellung in Post 3!!!Hier Bilder vertauscht!!!

Hallo zusammen,

ich benötige Hilfe bei der Interpretation meiner FEM-Analyse. Ich möchte die Spannungen in einem Rohr bestimmen welches auf einer Seite fest eingespannt ist und auf der anderen Seite in x-Richtung um 6mm verschoben wird.

Definiere ich die Randbedingungen wie sie reel vorkommen (Verschiebung und Verdrehung auf einer Seite gleich null sowie Verschiebung in x-Richtung auf der anderen Seite gleich 6mm) so bekomme ich ein Ergebnis wie in Bild 1 und Bild 2 zu sehen.

Dieses kann jedoch nicht stimmen da sich das Rohr (analog einer Feder) symmetrisch verformen müsste.

Teile ich die Verschiebung auf linke und rechte Seite auf (jeweils 3 mm) und definiere einen "Knotenring" in der Mitte mit der Verschiebung 0 so erhalte ich als Ergebnis Bild 3 und Bild 4.

Meiner Meinung nach müssten bei beiden Definitionen der Randbedingungen nahezu gleich Ergebnisse herauskommen. Warum ist dies nicht der Fall? Ist es ein Denkfehler meinerseits oder kann dieses Problem von Z88Aurora nur mit der zweiten Definition vernünftig gehandelt werden?

Mit freundlichen Grüßen,
Hagen
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Zuletzt geändert von hagen am Mo 22. Feb 2016, 14:50, insgesamt 2-mal geändert.
#2974
Hallo hagen,

das ist wirklich eine sehr interessante Fragestellung. Meiner Meinung nach verformt sich Ihr Projekt im ersten Fall (Festhaltung und Verschiebungs-RB) korrekt.
Ein Erklärungsversuch: das Rohr muss sich unsymmetrisch verformen, da Sie durch eine Festhaltung eine unendlich hohe Steifigkeit in das System einbringen. Dies bedeutet, dass das System, betrachtet man die Steifigkeit, nicht mehr symmetrisch ist und sich somit auch asymmetrisch verformen muss.
Jetzt zur Modellierungsfrage: das ist schwer zu beurteilen, da ich den Realfall natürlich nicht kenne. Falls sich im realen Fall wirklich eine streng symmetrische Verformung ergibt, dann stimmen die RBs im ersten Fall natürlich nicht. Aber vielleicht dehnt sich auch in der Realität Ihr Bauteil geringfügig asymmetrisch aus? Aber wie gesagt, dass ist aus der Ferne nicht zu beurteilen. Möchten Sie eine streng symmetrische Verformung "erzwingen", dann ist Ihre zweite Vorgehensweise sicherlich zielführender.

Viele Grüße
#2975
Hallo ChriDin,

vielen Dank für die schnelle Antwort.

Mir ist jedoch ein Fehler in meinem ersten Post aufgefallen. Ich habe die Bilder für die jeweiligen Fälle vertauscht.. Daher die Fragestellung noch einmal mit der richtigen Zuordnung der angehängten Bilder.



ich benötige Hilfe bei der Interpretation meiner FEM-Analyse. Ich möchte die Spannungen in einem Rohr bestimmen welches auf einer Seite fest eingespannt ist und auf der anderen Seite in x-Richtung um 6mm verschoben wird.

Definiere ich die Randbedingungen wie sie reel vorkommen (Verschiebung und Verdrehung auf einer Seite gleich null sowie Verschiebung in x-Richtung auf der anderen Seite gleich 6mm) so bekomme ich ein Ergebnis wie in Bild 3 und Bild 4 zu sehen.

Dieses kann jedoch nicht stimmen da sich das Rohr (analog einer Feder) symmetrisch verformen müsste.

Teile ich die Verschiebung auf linke und rechte Seite auf (jeweils 3 mm) und definiere einen "Knotenring" in der Mitte mit der Verschiebung 0 so erhalte ich als Ergebnis Bild 1 und Bild 2.

Das bedeutet das bei meinen realen Randbedingungen das offensichtlich falsche Ergebnis berechnet wird und nur die abstrakten Randbedingungen ein realistischeres Bild geben.

In diesem Fall ist der Fehler ersichtlich, kann bei komplizierteren Formen jedoch sehr schnell nichtmehr erkennbar werden.

Daher noch einmal die Frage in den Raum gestellt. Warum ist bei Angabe der realen Randbedingungen (Bild 3 und 4) das Ergebnis ein offensichtlich falsches?

Mit freundlichen Grüßen,

Hagen
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#2976
Hallo Hagen,

mit welchem Elementtyp haben Sie denn Ihr Bauteil vernetzt?

Falls das FE-Netz nicht ideal symmetrisch ist, wird sich auch keine symmetrische Verformung einstellen, da Sie dort durch die Abstraktion bereits einen Fehler einbauen.

Weiterhin möchte ich auf den Skalierungsfaktor im Postprozessor hinweisen - eventuell sind die Unterschiede die im Postprozessor angezeigt werden nur deshalb so drastisch, weil diese eben mit einem Faktor verstärkt werden. Vergleichen Sie doch mal die Verformungen, wenn Sie den Faktor auf 1 stellen.
Alternativ: könnten Sie uns Ihr Projektverzeichnis per E-Mail senden (z88aurora@uni-bayreuth.de), dann würden wir uns das mal im Detail ansehen.

Beste Grüße,
SHautsch
#2977
Vielen Dank für die schnelle Lösung meines Problems.

Habe beide Wege ausprobiert und diese liefern wie beschrieben gute Ergebnisse.

Für die Allgemeinheit hänge ich ihren Lösungsvorschlag einmal hier an.

Grüße, hagen


Es handelt sich ganz klar um ein Solverproblem, da die Einstellungen schlecht gewählt sind. Es empfiehlt sich – sofern der Arbeitsspeicher ausreicht – immer den PARDISO-Solver (beschleunigt) zu wählen. Dieser ist sehr schnell, rechnet exakt (Stichwort direkter Gleichungslöser vs. iterativer Gleichungslöser) und ist viel empfindlicher bei schlecht gewählten Randbedingungen (ergo sieht der Nutzer seinen Fehler, wohingegen die iterativen Solver oft rechnen und sinnlose Ergebnisse ausgeben).
Zudem wird bei den beschleunigten Iterativen Solvern das Residuum intern nochmals quadriert, ergo ist ein Residuum 1E-6 im beschleunigten Solver mit einem Residuum 1E-12 beim unbeschleunigten Solver zu vergleichen. Also folgende Handlungsanweisung: den Haken bei „beschleunigt“ setzen oder in den Solvereinstellungen das Residuum verkleinern (bei einer Rechnung mit 1E-12 beim unbeschl. SICCG kamen gute Ergebnisse raus). Oder gleich den PARDISO nehmen J

Mit freundlichen Grüßen,

Z88-Support
#2978
Hallo hagen,

vielen Dank für die Veröffentlichung der Lösung deines Problems.

Falls mal wieder Probleme auftauchen - einfach wieder hier melden.

Bis dahin wünschen wir dir viel Spaß mit Z88Aurora. Du darfst uns gerne weiter empfehlen :mrgreen:

Beste Grüße,
SHautsch
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