Kontaktanalyse (Teil 3)¶
Für diese Analyse werden die Daten aus tutorial/11_contact_2beam verwendet.
Analysemodell¶
Bei der Analyse handelt es sich um ein Kontaktproblem zwischen zwei Balken. Eine Übersicht des Analysemodells ist in Abbildung 4.11.1 dargestellt.
| Merkmal | Inhalt | Hinweise | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analysetyp | Nichtlineare statische Analyse (Elastoplastizität, Kontakt) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT | |
| Anzahl der Knoten | 252 | ||
| Anzahl der Elemente | 80 | ||
| Elementtyp | Lineares 8-Knoten-Hexaederelement | !ELEMENT,TYPE=361 | |
| Materialname | M1 | !MATERIAL,NAME=M1 | |
| Materialeigenschaften | ELASTIC, PLASTIC | !ELASTIC !PLASTIC | |
| Randbedingungen | Lagerung, vorgegebene Verschiebung | ||
| Matrixlöser | Direktverfahren | !SOLVER,METHOD=MUMPS |
Abbildung 4.11.1: Übersicht des Analysemodells
Analyseinhalt¶
Mit dem Lagrange-Multiplikatorverfahren wird eine Kontaktanalyse durchgeführt, bei der an der Stirnfläche des oberen Balkens eine vorgegebene Verschiebung aufgebracht wird. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.
Analysesteuerungsdaten 2beams.cnt¶
!!
!! Control File for FISTR
!!
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!BOUNDARY, GRPID=1
ng1, 1, 3, 0.0
ng2, 1, 3, 0.0
ng3, 3, 3, -3.0
!CONTACT_ALGO, TYPE=SLAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1, INTERACTION=FSLID
CP1, 0.0, 1.0e+5
!STEP, SUBSTEPS=100, CONVERG=1.0e-4, MAXITER=1000
BOUNDARY, 1
CONTACT, 1
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
2.1e+5, 0.3
!PLASTIC,YIELD=MISES
500.0, 10.0
!SOLVER,METHOD=MUMPS
## 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 100. Teilschritts wird mit REVOCAP_PrePost eine Verformungsdarstellung mit von-Mises-Spannungskonturen erstellt und in Abbildung 4.11.2 gezeigt. Als numerische Daten der Analyseergebnisse ist außerdem nachfolgend ein Ausschnitt aus der Protokolldatei der Analyseergebnisse dargestellt.
Abbildung 4.11.2: Analyseergebnisse für 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= 100
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.4052E-01 196 -6.1114E-01 6
//U2 4.5562E-02 11 -4.5562E-02 195
//U3 0.0000E+00 1 -3.0000E+00 8
//E11 1.5391E-01 11 -1.2825E-01 49
//E22 5.8868E-02 49 -7.4361E-02 195
//E33 7.2825E-02 152 -8.2406E-02 132
//E12 8.9678E-02 7 -8.9678E-02 192
//E23 9.9327E-02 11 -9.9327E-02 195
//E31 8.0649E-02 153 -1.3281E-01 7
//S11 5.7908E+02 132 -6.3560E+02 89
//S22 1.3056E+02 3 -1.2707E+02 10
//S33 1.5273E+02 3 -1.4227E+02 1
//S12 1.4313E+02 3 -1.4313E+02 129
//S23 1.8051E+02 109 -1.8051E+02 172
//S31 1.5818E+02 153 -2.4710E+02 194
//SMS 6.2325E+02 152 8.3543E+00 128
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 8.2835E-02 43 -5.4976E-02 2
//E22 1.7707E-02 44 -2.6416E-02 43
//E33 3.7575E-02 2 -5.6705E-02 22
//E12 1.0513E-11 2 -2.5044E-11 22
//E23 6.2706E-12 2 -1.8208E-11 42
//E31 2.2838E-02 2 -6.5650E-02 43
//S11 5.3959E+02 21 -4.8101E+02 1
//S22 1.9112E+02 21 -2.2398E+02 1
//S33 4.5634E+01 25 -6.1476E+01 1
//S12 3.4435E-07 2 -2.4339E-07 42
//S23 5.4042E-07 1 -6.6410E-07 22
//S31 1.0158E+02 4 -1.3326E+02 24
//SMS 4.6388E+02 22 1.0584E+01 20
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.4052E-01 196 -6.1114E-01 6
//U2 4.5562E-02 11 -4.5562E-02 195
//U3 0.0000E+00 1 -3.0000E+00 8
//E11 1.5391E-01 11 -1.2825E-01 49
//E22 5.8868E-02 49 -7.4361E-02 195
//E33 7.2825E-02 152 -8.2406E-02 132
//E12 8.9678E-02 7 -8.9678E-02 192
//E23 9.9327E-02 11 -9.9327E-02 195
//E31 8.0649E-02 153 -1.3281E-01 7
//S11 5.7908E+02 132 -6.3560E+02 89
//S22 1.3056E+02 3 -1.2707E+02 10
//S33 1.5273E+02 3 -1.4227E+02 1
//S12 1.4313E+02 3 -1.4313E+02 129
//S23 1.8051E+02 109 -1.8051E+02 172
//S31 1.5818E+02 153 -2.4710E+02 194
//SMS 6.2325E+02 152 8.3543E+00 128
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 8.2835E-02 43 -5.4976E-02 2
//E22 1.7707E-02 44 -2.6416E-02 43
//E33 3.7575E-02 2 -5.6705E-02 22
//E12 1.0513E-11 2 -2.5044E-11 22
//E23 6.2706E-12 2 -1.8208E-11 42
//E31 2.2838E-02 2 -6.5650E-02 43
//S11 5.3959E+02 21 -4.8101E+02 1
//S22 1.9112E+02 21 -2.2398E+02 1
//S33 4.5634E+01 25 -6.1476E+01 1
//S12 3.4435E-07 2 -2.4339E-07 42
//S23 5.4042E-07 1 -6.6410E-07 22
//S31 1.0158E+02 4 -1.3326E+02 24
//SMS 4.6388E+02 22 1.0584E+01 20