---

Hallo,

ich simuliere für meine Bachelorarbeit, wie ein Gummi mit einer realen rauen Oberfläche auf eine diskret rigide Platte gedrückt wird.
Ich möchte die reale Kontaktfläche und die Drücke im Kontakt untersuchen.

Das Materialverhalten des Gummis wird über Mooney-Rivlin beschrieben.
Das Mesh besteht des Gummis besteht aus C3D10H-Elementen
Ich habe einen
- Surface-to-Surface Kontakt, finite sliding zwischen den Kontaktflächen und
-normal behaviour „Hard Contact".

BCs:
-Da ich annehme, dass mein Gummi(~400µm Seitenlängen) nur ein rausgeschnittener Teil eines großen Gummis ist, habe ich an den Seitenflächen in x-Richtungs als BC x-sym vorgegeben und in y-Richtung y-sym.
Außerdem soll die Rückseite gerade bleiben, deswegen habe ich für die Rückseite UR1=UR2=0 gesetzt.
-Der RP der Platte ist mit Encastre festgesetzt.
-Auf die glatte Rückseite des Gummis möchte ich später einen Druck von 10bar geben können, aktuell probiere ich es bei 1bar.

Den Einfluss der Rauheit auf das Anpressen (Und später auf die Relativbewegung) möchte ich später noch untersuchen, habe jedoch erstmal frictionless ausgewählt.

Am Anfang habe ich keine Probleme, und man sieht, wie immer mehr „Hügel" bzw. Aspertien in Kontakt mit der Fläche kommen. Ab einem gewissen bricht die Simulation trotzdem ab. Increment size lag schon bei 5E-11.

Aus der Job Diagnostics und der MSG-Datei schlussfolgere ich, dass mir einzelne Element- entweder recht spitze Hügel, oder jeweils Kontake am Rand meines Gummis - Probleme machen. Daher habe ich dort die Stellen feiner vernetzt, was jedoch immer noch nicht geholfen hat.
Ich hatte auch schonmal die automatic stabilization - „specify dissipated energy fraction" mit den Standardwerten eingeschaltet.Aber auch das hat nicht geholfen. Vielleicht hätte ich da aber auch einfach andere Werte nehmen müssen?
Ich bin komplett neu in Abaqus und lese mir dazu die Dinge dann auch im Manual durch, aber bin mir da zum Teil unsicher an den Standardwerten ohne Erfahrung rumzuspielen.

MEINE EIGENTLICHE FRAGE:
Habt ihr Ideen, was ich noch versuchen kann? Anderes Element, andere Kontaktbedingungen oder BCs? Mehr Dämpfung reinbringen?
Mittlerweile weiß ich nicht mehr weiter und mir fehlen Ansätze, die ich noch ausprobieren kann.
Es soll übrigens Kraftgesteuert, also über den Druck, sein. Eine Verschiebung auf das Gummi soll ich deswegen nicht aufbringen.

Außerdem bekomme ich immer die Warnung, "there is zero Moment everywhere in the model"? So richtig schlau hat mich die Internetrechere nicht gemacht, deswegen wollte ich nachfragen, ob ich die Warnung ignorieren kann. 

[Diese Nachricht wurde von CHstudent am 29. Okt. 2020 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Bitte poste mal zwei Bilder. Von dem Ausgangszustand des Netzes und vom deformierten Zustand wenn die Simulation abbricht. Hänge bitte auch die .msg-Datei an, damit man mal sehen kann, was der tatsächliche Grund für die Konvergenzprobleme ist.

Wenn zu stark deformierte Elemente der Grund für den Abbruch sind, dann könnte evtl. Adaptive Meshing helfen. Vorausgesetzt dass man das Bauteil auch mit Hexaedern vernetzen kann.

Die "zero moment" Warning kannst du ignorieren. Wenn du keinen offenen Rotationsfreiheitsgrade im Model hast, wird es auch kein Moment geben.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

unverformt.PNG verformt.PNG 10bar.txt

Hier ist das Netz noch nicht weiter verfeinert und noch bei einem Druck von 10bar, aber man sieht die Verformungen auf dem Foto etwas besser.
Das zuletzt erwähnte Element 32209 in der msg file  ist an der kleinen verformten Stelle oben rechts. Dieser compatibilty Error kommt auch vor, wenn ich die Stelle dort verfeiner.

Wenn ich das Bauteil mit Hexaedern vernetzen möchte kommt folgende Warnung: „The selected regions cannot be meshed automatically using the assigned element shapes. They must either be partioned, assigned a tet shape, or manually meshed using the Create-Bottom-Up Mesh tool.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Laut .msg sieht es eher so aus, als ob das Problem der eher instabile Zustand des Gesamtmodells ist. Man hat keine oder nur wenige Kontaktregionen über die die ganze Last geht. Das Modell will sich evtl. bewegen, aber die Bewegung ist in jeder Iteration dann gleich zu groß, so dass Kontakte durchdrungen sind.

Wenn das Modell nicht geheim ist, kannst du die .cae Datei hochladen, so dass ich einiges testen könnte. Z.B. auch mal bottom-up meshing für Hexaeder. Alternativ lädst du sie bei einem Cloud-Provider hoch und schickst mir den Download-Link per Nachricht.

Ansonsten empfehle ich, erstmal verschiebungsgesteuert das Bauteil mehr an die Platte zu drücken und dann erst in einem zweiten Step auf Kraftsteuerung zu wechseln. Ggf. muss man noch ein paar weitere Optionen aktivieren, aber das ist schwer zu sagen ohne Modell.

Andere Frage: Spricht etwas dagegen, die Simulation in A/Explicit (quasi-statisch) zu rechnen? Das würde jegliche Konvergenzprobleme lösen, erfordert aber gutes Wissen bzgl. richtiger Einstellung der Massenskalierung.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Das Problem ist gelöst.

Ich habe in den Step-Einstellungen unter „Other" die „Matrix-Storage" auf „unsymmetrisch" gestellt. Damit läuft es nun wie geschmiert. 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP