Kontaktanalyse (Teil 2)¶
Für diese Analyse werden die Daten in tutorial/10_contact_2tubes verwendet.
Analysemodell¶
Es handelt sich um ein Eindrückproblem mit Zylindern. Abbildung 4.10.1 zeigt die Geometrie des Analysemodells und Abbildung 4.10.2 die Netzdaten.
| Merkmal | Inhalt | Hinweise | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analysetyp | Nichtlineare statische Analyse (Elastizität, Kontakt) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT | |
| Anzahl der Kontaktpunkte | 4,000 | ||
| Anzahl der Elemente | 2,888 | ||
| Elementtyp | Lineares 8-Knoten-Hexaederelement | !ELEMENT,TYPE=361 | |
| Materialname | M1 | !MATERIAL,NAME=M1 | |
| Materialeigenschaften | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Randbedingungen | Einspannungen, vorgegebene Verschiebung | ||
| Matrixlöser | Direktverfahren | !SOLVER,METHOD=MUMPS |
Abbildung 4.10.1 Geometrie des Analysemodells
Abbildung 4.10.2 Netzdaten des Analysemodells
Analyseinhalt¶
Eine Kontaktanalyse wird mit der Lagrange-Multiplikator-Methode durchgeführt, indem auf die in Abbildung 4.10.1 gezeigte Fläche mit vorgegebener Verschiebung eine vorgegebene Verschiebung in Eindrückrichtung aufgebracht wird. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.
Analysesteuerungsdaten 2tubes.cnt¶
# Steuerdatei für FISTR
## Analysesteuerung
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solversteuerung
### Randbedingungen
!BOUNDARY, GRPID=1
X0, 1, 3, 0.0
Y0, 2, 2, 0.0
Z0, 3, 3, 0.0
!BOUNDARY, GRPID=2
X1, 1, 1, 0.0
!BOUNDARY, GRPID=3
X1, 1, 1, -1.0
!CONTACT_ALGO, TYPE=SLAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1, INTERACTION=FSLID, NPENALTY=1.0e+2
CP1, 0.0, 1.0e+5
### Schritt
!STEP, SUBSTEPS=4, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
BOUNDARY, 3
CONTACT, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
2.1e+5, 0.3
### Solver-Einstellungen
!SOLVER,METHOD=MUMPS
## Nachbearbeitungssteuerung
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Analyseablauf¶
Führen Sie den ausführbaren FrontISTR-Befehl fistr1 aus.
(Ausführung mit 4 Threads)
Analyseergebnisse¶
Für den 4. Substep wird mit REVOCAP_PrePost eine Verformungsdarstellung mit Konturen der von-Mises-Spannung erstellt und in Abbildung 4.10.3 gezeigt. Als numerische Analyseergebnisse wird nachfolgend ein Auszug aus der Analyseergebnis-Protokolldatei gezeigt.
Abbildung 4.10.3 Analyseergebnisse: Verformung und von-Mises-Spannung
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= 4
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 8.7136E-04 32 -1.0021E+00 2006
//U2 8.7633E-03 104 -7.0546E-03 2006
//U3 8.7634E-03 4 -7.0546E-03 1901
//E11 7.5985E-04 1901 -4.1250E-04 105
//E22 9.8385E-04 2 -9.3128E-04 2058
//E33 9.8386E-04 102 -9.3120E-04 3843
//E12 5.3544E-04 133 -2.8361E-04 278
//E23 1.2509E-03 1901 -1.4195E-03 4
//E31 5.3554E-04 33 -2.8366E-04 1678
//S11 7.7172E+01 103 -8.9880E+01 101
//S22 2.0158E+02 2 -2.2918E+02 1905
//S33 2.0159E+02 102 -2.2920E+02 2010
//S12 4.3210E+01 133 -2.2913E+01 278
//S23 1.0057E+02 1901 -1.1446E+02 4
//S31 4.3219E+01 33 -2.2918E+01 1678
//SMS 3.0051E+02 1901 3.1670E+00 2454
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 4.3715E-04 2809 -3.1965E-04 1293
//E22 8.8407E-04 73 -7.9864E-04 1369
//E33 8.8408E-04 1365 -7.9867E-04 2809
//E12 5.3226E-04 1324 -1.9554E-04 188
//E23 1.0836E-03 2149 -1.0974E-03 684
//E31 5.3223E-04 32 -1.9559E-04 1176
//S11 6.6688E+01 1296 -7.9313E+01 1293
//S22 1.8533E+02 73 -2.1547E+02 1369
//S33 1.8533E+02 1365 -2.1548E+02 2809
//S12 4.2951E+01 1324 -1.5800E+01 188
//S23 8.7338E+01 2149 -8.8751E+01 684
//S31 4.2949E+01 32 -1.5804E+01 1176
//SMS 1.9064E+02 1369 3.2782E+00 2126
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 8.7136E-04 32 -1.0021E+00 2006
//U2 8.7633E-03 104 -7.0546E-03 2006
//U3 8.7634E-03 4 -7.0546E-03 1901
//E11 7.5985E-04 1901 -4.1250E-04 105
//E22 9.8385E-04 2 -9.3128E-04 2058
//E33 9.8386E-04 102 -9.3120E-04 3843
//E12 5.3544E-04 133 -2.8361E-04 278
//E23 1.2509E-03 1901 -1.4195E-03 4
//E31 5.3554E-04 33 -2.8366E-04 1678
//S11 7.7172E+01 103 -8.9880E+01 101
//S22 2.0158E+02 2 -2.2918E+02 1905
//S33 2.0159E+02 102 -2.2920E+02 2010
//S12 4.3210E+01 133 -2.2913E+01 278
//S23 1.0057E+02 1901 -1.1446E+02 4
//S31 4.3219E+01 33 -2.2918E+01 1678
//SMS 3.0051E+02 1901 3.1670E+00 2454
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 4.3715E-04 2809 -3.1965E-04 1293
//E22 8.8407E-04 73 -7.9864E-04 1369
//E33 8.8408E-04 1365 -7.9867E-04 2809
//E12 5.3226E-04 1324 -1.9554E-04 188
//E23 1.0836E-03 2149 -1.0974E-03 684
//E31 5.3223E-04 32 -1.9559E-04 1176
//S11 6.6688E+01 1296 -7.9313E+01 1293
//S22 1.8533E+02 73 -2.1547E+02 1369
//S33 1.8533E+02 1365 -2.1548E+02 2809
//S12 4.2951E+01 1324 -1.5800E+01 188
//S23 8.7338E+01 2149 -8.8751E+01 684
//S31 4.2949E+01 32 -1.5804E+01 1176
//SMS 1.9064E+02 1369 3.2782E+00 2126