Statische Spannung mit nichtlinearen Materialmodellen

Einrichten des Ereignisses

Es gibt zwei Parameter, mit denen das Ereignis in einer statischen Spannung durch eine Simulation mit nichtlinearen Materialien definiert wird. Die Parameter werden im Dialogfeld Analyseparameter im Bereich Ereignis angegeben. Die Länge des Ereignisses muss in der Spalte Dauer(erste Spalte) angegeben werden. Die Anzahl der Zeitschritte, für das die Ergebnisse berechnet werden in der zweiten Spalte angezeigt.

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 nach Wunsch in eine der beiden Alternativmöglichkeiten zu ändern. Die zweite Spaltenüberschrift der Ereignistabelle wird entsprechend aktualisiert.

Unabhängig von der gewählten Eingabemethode, muss die Anzahl der Zeitschritte eine Ganzzahl sein. Wenn Sie eine Kombination von Parametern angeben, die keine ganzzahlige Anzahl von Zeitschritten ergeben, werden die Parameter daher automatisch angepasst. Beispielsweise würde eine Dauer von 0.3 Sekunden und eine Abtastrate von 25 Einheiten pro Sekunde 7.5 Zeitschritte (0.3 * 25 = 7.5) ergeben. Das Programm passt die Eingaben an, sodass sich eine ganzzahlige Anzahl von Zeitschritten ergibt. Wenn Sie einen Eingabesatz ändern, wird der andere aktualisiert.

Anmerkung: Obwohl die Analyse statisch ist und theoretisch nicht von der Zeit abhängig ist, muss sie aufgrund der Nichtlinearität des Problems in vielen Schritten oder Wiederholungen durchgeführt werden (große Verformung, nichtlineare Materialeigenschaften usw.). Die Software erkennt diese Schritte als Zeitschritte. In der folgenden Beschreibung können alle Verweise auf die Zeit und Zeitschrittgröße als Lastfall oder Schrittnummer angesehen werden.

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. Ein Beispiel für eine sinnvolle Verwendung mehrerer Intervalle ist eine plastische Verformung eines Materials, bei der die Verformung einer Struktur beschleunigt wird. Verwenden Sie eine grobe Abtastrate, solange die Spannungen linear sind und das Modell relativ stabil ist. Verwenden Sie dann eine feine Abtastrate, um die schneller auftretenden Änderungen während der plastischen Verformung 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:

• Anzahl der Zeitschritte = Dauer * Schritte pro Zeit
• Zeitschrittgröße = 1/Abtastrate

Achtung: Beim Durchführen einer nichtlinearen Strukturlösung mit dem Autodesk Nastran-Solver werden mehrere Ereignisintervalle mit unterschiedlichen Abtastraten nicht unterstützt. Benutzerdefinierte Lastkurven werden ebenfalls nicht unterstützt. Nur die angegebene Anzahl der Zeitschritte wird von der Registerkarte Ereignis im Dialogfeld Analyseparameter verwendet. Sie können also die Anzahl der erforderlichen Schritte ändern. Die vorgabemäßige Lastkurve wird immer für Autodesk Nastran-Lösungen verwendet. Der Lastmultiplikator wird in 1 Zeiteinheit von 0 auf 1 erhöht.

Die Option Ergebnisse aller Zeitschritte ausgeben auf der Registerkarte Ausgabe im Dialogfeld Analyseparameter wird für nichtlineare Lösungen verwendet, die mithilfe des Autodesk Nastran-Solvers ausgeführt werden. Diese Option ist einer entsprechenden Nastran-Option zugeordnet.

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 schwerwiegender Fehler auftreten.
3. Der Zeitschritt ist möglicherweise zu groß, wenn beispielsweise mehr als 5 Gleichgewichtsiterationen benötigt werden.
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 weiter unten.) Es wird empfohlen, alle Dateien vor dem Neustart zu speichern, sodass Sie auf einfache Weise zu diesem Punkt zurückkehren können.

Es ist immer es sicherer, einen Zeitschritt kleiner als erforderlich zu verwenden. 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!). 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 nichtlinearen statischen Analyse erforderlich sind, werden auf den folgenden Seiten beschrieben:

Seite	Beschreibung
Definieren von Lastkurven	Definieren Sie, wie sich die angewendeten Lasten im Laufe des Ereignisses 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.