Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

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mikromei
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Registriert: Do 13. Sep 2012, 13:19

Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von mikromei »

Hallo,
Als Z88 Aurora Newbie habe ich lustig losgelegt, bin aber schnell auf Ungereimtheiten gestoßen.
Jetzt habe ich einen Muster-Biegebalken im CAD modelliert, als Step exportiert und auf 3 Arten gerechnet.

Balken einseitig eingespannt, 10x10mm, 100mm lang 100N Last am Ende, Mat. Stahl.

1. Analytische Lösung: Max. Spannung 60N/mm2
2. Cad-internes FEM (Schmalspur-Ansys): Von Mises Spannung max. 55 N/mm2
3. Z88 : Maximalspannung ca. 900N/mm2 !

Die Geometrie wurde in richtiger Größe importiert, was ich an den Knotenkoordinaten überprüft habe.
Das Tetraeder-Netz schaut gut aus.
Die Randbedingungen sind so einfach, dass man sich keinen Fehler vorstellen kann.
Der Fehler trat auch bei div. anderen Versuchen mit anderen Objekten und anderem Material auf, die ich aber nicht so sauber gegenchecken konnte.

Irgendein Input ist offensichtlich um ca. Faktor 20 falsch. Aber welcher?

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auroraIco
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Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von auroraIco »

Hallo Mikromei,

welchen Vernetzer haben Sie gewählt? Wie fein ist das Netz? Verwenden Sie Tetraeder mit 4 oder mit 10 Knoten? Welche Spannung betrachten Sie (Elementweise, Eckknoten, Gauss)?

Kommen mit zwei unterschiedlichen Netzkonfigurationen die gleichen Werte an der gleichen Stelle heraus?

Grüße, aurora_ico

mikromei
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Registriert: Do 13. Sep 2012, 13:19

Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von mikromei »

Mit verschieden Netzen kommen verschieden falsche Ergebnisse heraus.
Überraschenderweise scheint mir das Ergebnis mit einem 2mm 10 Knoten Netz am falschesten.
Hier habe ich 8000N/mm2
Die Werte unterscheiden sich max. um Faktor 2 je nach dem ob ich Knoten oder Flächen betrachte.
Die verschiedenen Solver liefern die gleichen Ergebnisse.
Die Durchbiegungen passen zu den angeblichen Spannungen
Die verformte Struktur sieht harmonisch durchgebogen aus wie sie soll.

Mit dem schlechtesten 4 Punkt Tetraeder Netz und 10mm Kantenlänge kommt ca 235 N/mm2 raus.
Das Netz sieht in etwa so aus wie das automatisch generierte vom CAD-FEM.

Ein völlig überflüssig feines anderes Netz liefert 1450 N/mm2

Es ist also für jeden Geschmack was dabei.

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auroraIco
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Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von auroraIco »

Nach dieser Beschreibung liegt es vermutlich an der aufgebrachten Kraft. Wahrscheinlich haben Sie als Kraft die Einstellung "Kraft (gleichverteilt)" verwendet. Das bedeutet, dass Sie an jedem Knoten die 100 N aufbringen. Je mehr Knoten, desto größere Spannungen. Sie müssten "Flächenlast" verwenden, damit die Aufteilung der Last auf die Knoten erfolgt. Näheres zur Theorie im Buch S. 88 oder Beispiel Nr. 24, S.677.

Grüße, Aurora_ico

mikromei
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Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von mikromei »

Volltreffer !

Jetzt stimmt das Ergebnis. Vielen Dank für die freundliche Hilfe.

Verbesserungsvorschlag:
Die verfügbaren Lastarten sind doch ungemein wichtige Basisinformationen für eine korrekte Anwendung.
Seite 88. behandelt das Thema sehr theoretisch und schwer verständlich.
S.677 gibt im 24. ! Beispiel a passant einen kleinen Hinweis dazu.

Vielleicht könnte man im Buch eine halbe Seite für eine einfache Erklärung verwenden wenn die Bezeichnungen nicht selbsterklärend sind?
Oder habe ich das irgendwo übersehen?

Den Ausdruck "Kraft (gleichverteilt)" finde ich z.B. unglücklich gewählt. wenn sie gar nicht auf die gewählte Fläche verteilt sondern quasi multipliziert wird.
Desgleichen "Flächenlast", wenn eine Einzelkraft gemeint ist.
Das Wort Flächenlast ist ja in den Ingenieurswissenschaften schon lange besetzt und beschreibt etwas anderes als eine Einzellast.

Das soll bitte wirklich nicht als Rumgekrittle aufgefasst werden, sondern als Idee, wie man das wirklich schöne Programm vielleicht klarer machen könnte.

Tim
Mesher
Beiträge: 34
Registriert: Fr 11. Mai 2012, 19:29

Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von Tim »

Yes - i too had a problem with 'Force - Distributed Uniformly'.

Only when the English Documents arrived did i discover ' Help / Spider / Constraints /PDF' etc etc.

Now all is understood.

Tim.

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auroraIco
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Registriert: Di 24. Aug 2010, 12:49

Re: Ergebnisse sind offensichtlich total falsch. Fehler?

Beitrag von auroraIco »

Vielen Dank für den Hinweis, wir werden das auf jeden Fall in der nächsten Auflage des Buches / neuen Programmversion mit berücksichtigen.

Jetzt freue ich mich erst mal über eine gelungene Ferndiagnose und das jetzt alles klappt... :D

Grüße, Aurora_ico

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