Nichtlineare Steuerungsparameter für Berechnung

Ändern Sie die Steuerungsparameter so, dass sie optimal mit Helius PFA funktionieren.

Lösungssequenz

Wenn Autodesk Inventor Nastran zusammen mit Helius PFA verwendet wird, müssen Sie eine nichtlineare statische Analyse durchführen. Dies wird im Fallsteuerungsabschnitt der Eingabedatei mit dem Befehl SOLUTION angegeben:

SOL NLSTATIC

SOLUTION=NONLINEAR STATIC

SOL=106

Nichtlineare Lösungssteuerungen

In Nastran basieren die Vorgabeeinstellungen für den nicht linearen Lösungsvorgang auf der grundlegenden Annahme des Newton-Raphson-Algorithmus. Darin heißt es, dass die nicht lineare Reaktion der Verbundstruktur sowohl auf globaler als auch auf lokaler Ebene gleichmäßig genug ist. In einer progressiven Schadenssimulation einer Verbundstruktur ist die nicht lineare Reaktion der Verbundstruktur jedoch nicht gleichmäßig, besonders auf lokaler Ebene, wo ein Materialausfall zu einer sofortigen Reduzierung der Materialmodule führt. Die nicht gleichmäßige Materialreaktion ist einer der Hauptfaktoren, die dafür verantwortlich sind, dass in progressiven Schadenssimulationen Konvergenz erreicht werden kann. Die Methode von Helius PFA zur Verwaltung der Nichtlinearität von Materialien ist insbesondere für die Verarbeitung dieser lokalisierten nicht gleichmäßigen Materialreaktion konzipiert. Die Vorgabeeinstellungen des Nastran-Eintrags NLPARM müssen jedoch geändert werden, damit Helius PFA die Konvergenzeigenschaften der Finite-Element-Simulation verbessern kann.

Erstellen Sie einen NLPARM-Eintrag für jeden Schritt der Analyse. Beachten Sie das folgende Beispiel aus einer Eingabedatei:

NLPARM, 1, 20, ITER, 1, 1000, , , ,
, , , , 1000

In diesem Beispiel haben wir einen Schritt erstellt und die ID-Nummer 1 vergeben. Die ID wird im Abschnitt "Fall steuern" aufgerufen. Dieser Schritt wurde für die Verwendung von 20 Inkrementen definiert, aber er kann angepasst werden, um die Anforderungen Ihrer Analyse zu erfüllen. Feld 4 (DT) bleibt leer, da es für die Verwendung mit Helius PFA nicht erforderlich ist. Im Feld 5 legen wir die Methode KMETHOD = ITER fest, was Nastran anweist, die Steifigkeitsmatrix bei jeder KSTEP-Wiederholung zu aktualisieren. Als Nächstes legen wir KSTEP = 1 fest. Mit KMETHOD = ITER und KSTEP = 1 weisen wir Nastran an, die vollständige Newton-Raphson-Iterationsmethode zu verwenden und die Steifigkeitsmatrix bei jeder Wiederholung zu aktualisieren. Diese beiden Felder müssen auf ITER und 1 für die Verwendung mit Helius PFA gesetzt sein.

Im Feld MAXITER setzen wir die maximale Anzahl der zulässigen Iterationen für jedes Inkrement auf 1000. Auf diese Weise wird die Anzahl der Gleichgewichtsiterationen erheblich erhöht, die Nastran durchführen wird, bevor eine Verringerung der Zeitschritte in Betracht gezogen wird. Als Nächstes legen wir INTOUT = All fest, um Ergebnisse für jedes Inkrement auszugeben. Schließlich setzen wir MAXDIV auf 1000.

Energiebasierte Degradation

Wenn energiebasierte Degradation verwendet wird, müssen die folgenden Parameter zur Eingabedatei hinzugefügt werden:

PARAM, SOLUTIONERROR, ON
PARAM, FACTDIAG, 0.0

Zusammen ermöglichen es diese beiden Lösungsparameter dem Modell, die nichtlineare Gleichgewichtsiterationen in der Nähe der endgültigen Verringerung der Materialsteifheit am betreffenden Integrationspunkt durchzusetzen. Bei der energiebasierten Degradation (EBD) wird die Steifheit des Materials mithilfe diskreter Intervallunterteilung reduziert. Wenn sich die Steifigkeit null nähert, kann Nastran eine negative Bedingung in der Diagonalen des Steifheitsmatrixfaktors berichten. Wenn die Nastran-Warnung E5048 ausgegeben wird, kann das Problem meist durch Hinzufügen der beiden oben genannten Lösungsparameter behoben werden. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt zum Parameter SOLUTIONERROR im Nastran-Referenzhandbuch.