Kontaktanalyse (Teil 1)¶
Für diese Analyse werden die Daten aus tutorial/09_contact_hertz verwendet.
Analysemodell¶
Bei der Analyse handelt es sich um ein Hertzsches Kontaktproblem. Die Geometrie des Analyseobjekts ist in Abbildung 4.9.1 und die Netzdaten sind in Abbildung 4.9.2 dargestellt.
| Merkmal | Inhalt | Hinweise | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analysetyp | Nichtlineare statische Analyse (Elastoplastizität, Kontakt) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT | |
| Anzahl der Knoten | 408 | ||
| Anzahl der Elemente | 168 | ||
| Elementtyp | Lineares 8-Knoten-Hexaederelement | !ELEMENT,TYPE=361 | |
| Materialname | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| Materialeigenschaften | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Randbedingungen | Lagerung, vorgegebene Verschiebung | ||
| Matrixlöser | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Abbildung 4.9.1: Geometrie des Analyseobjekts
Abbildung 4.9.2: Netzdaten des Analyseobjekts
Analyseinhalt¶
Mit dem erweiterten Lagrange-Multiplikatorverfahren wird eine Kontaktanalyse durchgeführt, bei der auf die Oberseite eines Viertelmodells einer Scheibe eine vorgegebene Verschiebung in Druckrichtung aufgebracht wird. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.
Analysesteuerungsdaten cgs3.cnt¶
# Steuerdatei für FISTR
## Analysesteuerung
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solversteuerung
### Randbedingungen
!BOUNDARY, GRPID=1
ALL, 3, 3, 0.0
BOTTOM, 2, 2, 0.0
CENTER, 1, 1, 0.0
UPPER, 2, 2, -0.306
!CONTACT_ALGO, TYPE=ALAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1
CP1, 0.0
### Schritt
!STEP, SUBSTEPS=5, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
CONTACT, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!ELASTIC
1100.0, 0.0
### Solver-Einstellungen
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
1000, 1
1.0e-10, 1.0, 0.0
## Nachbearbeitungssteuerung
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Analyseablauf¶
Der FrontISTR-Ausführungsbefehl fistr1 wird ausgeführt.
(Ausführung mit 4 Threads)
Analyseergebnisse¶
Für die Ergebnisse des 5. Teilschritts wird mit REVOCAP_PrePost eine Verformungsdarstellung mit Konturen der Verschiebung in y-Richtung erstellt und in Abbildung 4.9.3 gezeigt. Als numerische Daten der Analyseergebnisse ist nachfolgend ein Ausschnitt aus der Protokolldatei der Analyseergebnisse dargestellt.
Abbildung 4.9.3: Analyseergebnisse für Verformung und Verschiebung in y-Richtung
Analyseergebnisprotokoll 0.log¶
fstr_setup: OK
#### Result step= 0
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
...
#### Result step= 5
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.3079E-02 31 -4.1442E-02 54
//U2 4.9597E-03 1008 -3.0604E-01 69
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 7.1171E-03 1049 -4.7627E-02 1
//E22 2.0644E-03 1012 -5.3428E-02 50
//E33 9.3301E-03 50 -4.0103E-03 54
//E12 4.3231E-02 1000 -2.7666E-02 54
//E23 1.3028E-12 1046 -1.2515E-12 2
//E31 3.5660E-13 48 -2.1028E-12 51
//S11 7.9455E+00 1049 -4.9987E+01 1
//S22 2.2819E+00 1012 -5.3282E+01 50
//S33 1.1359E+01 50 -4.4937E+00 54
//S12 2.0802E+01 1000 -1.4668E+01 54
//S23 6.7682E-10 1046 -6.3666E-10 2
//S31 2.0235E-10 48 -1.1497E-09 51
//SMS 6.0944E+01 1000 1.0198E-01 69
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 4.6311E-03 1024 -3.5443E-02 8
//E22 1.7091E-03 1031 -5.4262E-02 8
//E33 1.5903E-04 7 -1.6631E-05 101
//E12 1.8590E-02 1009 -2.6073E-02 14
//E23 1.5204E-13 1000 -4.1521E-13 16
//E31 1.3902E-13 5 -8.2391E-13 7
//S11 5.2516E+00 1024 -3.8099E+01 8
//S22 1.8872E+00 1031 -5.5262E+01 8
//S33 2.2824E-01 7 -1.8263E-02 101
//S12 9.8516E+00 1009 -1.3352E+01 14
//S23 7.8767E-11 1000 -2.1075E-10 16
//S31 7.7553E-11 5 -4.4780E-10 7
//SMS 4.9470E+01 8 2.4786E-01 1007
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.3079E-02 31 -4.1442E-02 54
//U2 4.9597E-03 1008 -3.0604E-01 69
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 7.1171E-03 1049 -4.7627E-02 1
//E22 2.0644E-03 1012 -5.3428E-02 50
//E33 9.3301E-03 50 -4.0103E-03 54
//E12 4.3231E-02 1000 -2.7666E-02 54
//E23 1.3028E-12 1046 -1.2515E-12 2
//E31 3.5660E-13 48 -2.1028E-12 51
//S11 7.9455E+00 1049 -4.9987E+01 1
//S22 2.2819E+00 1012 -5.3282E+01 50
//S33 1.1359E+01 50 -4.4937E+00 54
//S12 2.0802E+01 1000 -1.4668E+01 54
//S23 6.7682E-10 1046 -6.3666E-10 2
//S31 2.0235E-10 48 -1.1497E-09 51
//SMS 6.0944E+01 1000 1.0198E-01 69
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 4.6311E-03 1024 -3.5443E-02 8
//E22 1.7091E-03 1031 -5.4262E-02 8
//E33 1.5903E-04 7 -1.6631E-05 101
//E12 1.8590E-02 1009 -2.6073E-02 14
//E23 1.5204E-13 1000 -4.1521E-13 16
//E31 1.3902E-13 5 -8.2391E-13 7
//S11 5.2516E+00 1024 -3.8099E+01 8
//S22 1.8872E+00 1031 -5.5262E+01 8
//S33 2.2824E-01 7 -1.8263E-02 101
//S12 9.8516E+00 1009 -1.3352E+01 14
//S23 7.8767E-11 1000 -2.1075E-10 16
//S31 7.7553E-11 5 -4.4780E-10 7
//SMS 4.9470E+01 8 2.4786E-01 1007