Kontaktanalyse (Teil 3)¶
Für die Durchführung dieser Analyse werden die Daten von tutorial/11_contact_2beam verwendet.
Analysegegenstand¶
Bei der Analyse handelt es sich um ein Kontaktproblem zwischen zwei Balken; eine Übersicht des Analysemodells ist in Abbildung 4.11.1 dargestellt.
| Punkt | Inhalt | Anmerkung | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analyseart | Nichtlineare statische Analyse (Elastoplastizität, Kontakt) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT | |
| Anzahl der Knoten | 252 | ||
| Anzahl der Elemente | 80 | ||
| Elementtyp | 8-Knoten-Hexaederelement erster Ordnung | !ELEMENT,TYPE=361 | |
| Name der Materialeigenschaft | M1 | !MATERIAL,NAME=M1 | |
| Materialeigenschaft | ELASTIC, PLASTIC | !ELASTIC !PLASTIC | |
| Randbedingungen | Lagerung, vorgegebene Verschiebung | ||
| Lösungsverfahren für das Gleichungssystem | Direktes Verfahren | !SOLVER,METHOD=MUMPS |
Abb. 4.11.1 Übersicht des Analysemodells
Analyseinhalt¶
Es wird eine Kontaktanalyse mit der Lagrange-Multiplikatoren-Methode durchgeführt, bei der der Endfläche des oberen Balkens eine vorgegebene Verschiebung aufgeprägt wird. Die Steuerdaten der Analyse sind im Folgenden dargestellt.
Steuerdaten der Analyse 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
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Ablauf der Analyse¶
Führen Sie den Ausführungsbefehl von FrontISTR fistr1 aus.
(Ausführung mit 4 Threads)
Analyseergebnisse¶
Für die Analyseergebnisse des 100. Teilschritts wird eine mit Konturen der Von-Mises-Spannung versehene Verformungsdarstellung mit REVOCAP_PrePost erstellt und in Abbildung 4.11.2 gezeigt. Außerdem wird als numerische Daten der Analyseergebnisse ein Teil der Ergebnisprotokolldatei im Folgenden dargestellt.
Abb. 4.11.2 Analyseergebnisse von Verformung und Von-Mises-Spannung
Ergebnisprotokoll 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