Simulationen von mechanischen Ereignissen

Einrichten des Ereignisses:

Es gibt zwei Parameter, mit denen Sie das Ereignis in einem mechanischen Ereignissimulator definieren. Die Parameter werden im Dialogfeld Analyseparameter im Bereich Ereignis angegeben. Die Länge des Ereignisses wird in der Spalte Dauer (erste Spalte) angegeben. Die Anzahl der Zeitschritte, für die die Ergebnisse berechnet werden sollen, wird in der zweiten Spalte angegeben.

Alternativ können die Abtastrate (die Anzahl der berechneten Schritte pro Sekunde) oder die Zeitschrittgröße angegeben werden, um das Ereignis zu definieren. Verwenden Sie die Dropdown-Liste, um die Methode für Schritteingabe von Anzahl der Zeitschritte bei Bedarf in eine der beiden Alternativmöglichkeiten zu ändern. Die Überschrift der zweiten Spalte in der Ereignistabelle wird entsprechend aktualisiert.

Unabhängig davon, ob Sie Abtastrate oder Zeitschrittgröße auswählen, werden die Eingabewerte so angepasst, dass die Anzahl der Schritte bzw. die Gesamtzahl der Schritte eine Ganzzahl ist. Wenn Sie z. B. eine Dauer von 0,4 Sekunden und eine Abtastrate von 23 Schritten pro Sekunde eingeben, wird die Abtastrate im Dialogfeld in 22,5 Schritte pro Sekunde geändert, sodass die Gesamtzahl der Schritte 9 beträgt.

Sie können in der Ereignistabelle mehrere Zeitinkremente angeben. Verwenden Sie die Schaltfläche Zeile einfügen, Zeile hinzufügen oder Zeile löschen, um Zeitintervalle hinzuzufügen oder zu löschen. Beispiele für die mögliche Verwendung von mehreren Intervallen sind Aufprall- oder Fallversuche. Verwenden Sie eine grobe Abtastrate für den Weg des Objekts bis zum Aufprall. Verwenden Sie dann eine feine Abtastrate, um die schneller auftretenden Änderungen während des Aufpralls zu erfassen.

In zwei zusätzlichen Spalten werden Gesamtzeit und Gesamtzahl der Schritte angezeigt. Diese Mengen sind kumulativ, sodass die Zeit und die Anzahl der Schritte aus den vorherigen Zeilen den Werten in der aktuellen Zeile hinzugefügt werden. Die vier Ereignisparameter stehen in folgender Beziehung zueinander:

In einer nichtlinearen Analyse ist der wichtigste Parameter die Größe des Zeitschritts. Beachten Sie Folgendes:

  1. Wenn der Zeitschritt viel größer ist als erforderlich, kann ein mathematischer Fehler auftreten.
  2. Wenn der Zeitschritt zu groß ist, kann ein Drehpunktfehler auftreten (Matrix ist instabil und kann nicht gelöst werden).
  3. Der Zeitschritt ist möglicherweise zu groß, wenn beispielsweise mehr als 5 Gleichgewichtsiterationen benötigt werden, um eine Lösungskonvergenz zu erzielen.
  4. Der Zeitschritt ist möglicherweise zu klein, wenn nur eine Gleichgewichtsiteration benötigt wird.
    Anmerkung: Die Sonderfall der vollen Newton-Raphsonschen Methode für ein lineares Material unter einem linearen Analysetyp erfordert nur EINE Iteration. Daher gelten diese Hinweise nicht für diesen besonderen Fall.

Die obigen Hinweise sollten als Richtlinien verwendet werden, wenn Sie eine Zeitschrittgröße festlegen.

Während einer gegebenen Analyse kann ein Punkt im Ereignis erreicht werden, an dem Konvergenzschwierigkeiten auftreten. Die Funktion zum Neustarten ermöglicht es dem Benutzer, selbst dann die Zeitschrittgröße zu ändern und mit der Ausführung nach dem letzten konvergierten Schritt fortzufahren, wenn das Ereignis ursprünglich nicht mit mehreren Erfassungsintervallen konfiguriert worden ist. (Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Erweiterte Einstellungen: Durchführen einer Neustart-Analyse.) Es wird empfohlen, vor dem Neustart eine Sicherungskopie aller Dateien zu erstellen, sodass Sie auf einfache Weise zu diesem Punkt zurückkehren können.

Es ist immer es sicherer, einen Zeitschritt zu verwenden, der kleiner als erforderlich ist. Jedoch können sich dadurch die Verarbeitungszeit und die Größe der Ausgabedateien erheblich erhöhen.

Schließlich kann es manchmal erforderlich sein, den Zeitschritt während einer Analyse um große Größenordnungen zu verringern (nicht nur mit einem Faktor von zwei!). Solche Zeitschrittreduzierungen sind typisch für Hochgeschwindigkeits-Aufprallprobleme mit harten Materialien. Hierzu können Sie mehrere Zeitintervalle in der Ereignistabelle angeben oder die Funktion neu starten.

Zusätzliche Einrichtung:

Die weiteren Schritte in den Analyseparametern, die zum Einrichten der mechanischen Ereignissimulation erforderlich sind, werden auf den folgenden Seiten beschrieben:

Seite Beschreibung
Definieren von Lastkurven Definieren Sie, wie die angewendeten Lasten sich im Laufe der Zeit ändern.
Steuern der Ausgabeergebnisse Legen Sie fest, ob zusätzliche binäre Ergebnisse zur Anzeige in der Ergebnisanzeige ausgegeben werden.
Fortgeschrittene Einstellungen Auf die erweiterten Analyseoptionen kann zugegriffen werden, indem Sie auf die Schaltfläche Fortgeschritten im Dialogfeld Analysenparameter klicken, woraufhin erweiterte Steuerelemente für Iterationen, Konvergenz, Zeitschrittverwaltung usw. zur Verfügung stehen.