Nicht-linear - Lösung

Im Dialogfeld Nicht linear werden auf der Registerkarte Lösung lösungsbezogene Optionen festgelegt. Sie können auf dieser Registerkarte die folgenden Optionen festlegen.

Stufungsoptionen

Mit der Definition der Zeitkurven für Lasten und Randbedingungen verbundene Zeitinformationen. Zeit ist eine Pseudo-Variable für statische Probleme ohne Kriechen, Viskoelastizität oder Wärmelasten, für die zeitabhängige Ergebnisse aus einer transienten thermischen Studie verwendet werden.

Startzeit Startzeit der Lösung. Wird nicht von der Steuerungsmethode Bogenlänge verwendet.
Neustart Startet ab dem letzten erfolgreichen Lösungsschritt neu. Nur verfügbar, wenn Daten für den Neustart existieren, bei denen Daten für Neustart der Analyse speichern bei der vorherigen Ausführung aktiviert wurde.
Sie können alle Lastparameter (Dialogfeld Zeitkurve) beim Neustart der Analyse ändern.
Sie können die Einspannungsbedingungen von freien in fixierte Freiheitsgrade und umgekehrt ändern, wenn Sie die Option Neu starten aktivieren.
Beispiel: Vorgehensweise, um beim Neustart der Analyse eine Einspannungsbedingung von fixiert in frei zu ändern:
  • Geben Sie unter Translationen (PropertyManager Einspannung) den Wert 1 für die Richtung ein, in die Sie die Einspannung anwenden.
  • Wählen Sie unter Variation mit Zeit die Option Kurve aus und klicken Sie auf Bearbeiten. Geben Sie im Dialogfeld Zeitkurve die Kurvendaten ein:
    X (Zeit, s) Y-Wert Einspannungsbedingung
    0 0 Fixiert
    1 0 Fixiert
    1,05 Aus (Neustart) Änderung von fixiert in frei
    2 Aus frei

Vorgehensweise, um beim Neustart der Analyse eine Einspannungsbedingung von frei in fixiert zu ändern:

  • Geben Sie unter Translationen den Wert 1 für die Richtung ein, in die Sie die Einspannung anwenden.
  • Wählen Sie unter Variation mit Zeit die Option Kurve aus und klicken Sie auf Bearbeiten. Geben Sie im Dialogfeld Zeitkurve die Kurvendaten ein:
    X (Zeit, s) Y-Wert Einspannungsbedingung
    0 Aus frei
    1 Aus frei
    1,05 0 (Neustart) Änderung von frei in fixiert
    2 0 Fixiert

    Während der ersten Ausführung (denken Sie daran, Daten für Neustart der Analyse speichern für den ersten Durchlauf auszuwählen (Startzeit = 0 < t < Endzeit = 1 s)) ignoriert der Solver diese Einspannung und das ausgewählte Element, auf das die Einspannung angewendet wird, kann frei bewegt werden. Beim Aktivieren der Option Neustarten und der erneuten Ausführung der Analyse (Startzeit = 1 s < t < Endzeit = 2 s) wendet der Solver die Einspannung an und das ausgewählte Element wird daran gehindert, sich in die angegebene Richtung zu bewegen.
Endzeit Endzeit der Lösung. Wird nicht von der Steuerungsmethode Bogenlänge verwendet.
Daten für Neustart der Analyse speichern Aktivieren Sie diese Option für einen möglichen Neustart, bevor Sie die Studie starten. Die Software benötigt einige Zeit und Festplattenspeicher, um die für einen ordentlichen Neustart benötigten Daten zu speichern. Wenn Sie dieses Kontrollkästchen deaktivieren, müssen Sie von vorne anfangen.
Wenn Sie die Studie neu vernetzen, werden alle Neustartinformationen gelöscht.
Zeitinkrement Legt das Verfahren zur Erhöhung der Zeit an allen Lösungsschritten für die Steuerungsmethoden Kraft und Verschiebung fest. Bei der Steuerungsmethode Bogenlänge verwendet das Programm diesen Wert zur Schätzung eines Bogenlängen-Inkrements.

Automatisch (automatische Schritte)

Wenn diese Option aktiviert ist, wird für jeden Lösungsschritt intern ein Inkrement ermittelt, um die Wahrscheinlichkeit der Konvergenz zu erhöhen. Diese Option unterstützt alle Steuerungsmethoden. Wenn das Kontrollkästchen aktiviert ist, werden die folgenden Einträge verwendet:

Ursprüngliches Zeitinkrement

Das Programm verwendet dieses Inkrement als anfängliche Schätzung des Zeitinkrements.

Min.

Minimaler Zeitschritt. Der Standardwert lautet 1e-8 Sekunden.

Nur bei nicht-linearen, dynamischen Studien setzt das Programm den minimalen Zeitschritt auf 10 % des Anfangszeitinkrements zurück, wenn das festgelegte Mindestinkrement gleich oder größer als das Anfangszeitinkrement ist.

Max.

Maximaler Zeitschritt. Standardmäßig wird die Endzeit für die Steuerungsmethoden Kraft und Verschiebung verwendet.

Nur bei nicht-linearen, dynamischen Studien wird der maximale Zeitschritt nicht verwendet. Das Programm setzt den maximalen Wert auf das Anfangszeitinkrement zurück.

Anzahl der Anpassungen

Maximale Anzahl von Zeitschrittanpassungen pro Lösungsschritt.

Fixierung

Festes Zeitschrittinkrement. Standardmäßig werden zehn Schritte ausgeführt.

Die Analyse wird automatisch angehalten, wenn folgende Bedingungen zutreffen:
  • Die Anzahl der Schrittgrößenanpassungen in einem Schritt übersteigt die maximale Anzahl von Schrittanpassungen.
  • Das für die Konvergenz erforderliche Schrittinkrement fällt unter das minimale Schrittinkrement.

Optionen für nicht-lineare Geometrie

Freie Körperkräfte berechnen Listet nach Abschluss der Analyse die freien Körperkräfte der ausgewählten Elemente bei jedem Lösungsschritt auf. Die freien Körperkräfte können von Kontaktstellen, externen Lasten, Lagern und Verbindungsgliedern ausgehen.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ergebnisse und dann auf Ergebniskraft auflisten. Wählen Sie Freie Körperkraft, die Geometrieelemente (Körper, Fläche, Kante oder Eckpunkt) und einen Lösungsschritt aus, um die freien Körperkräfte und Momente aufzulisten.
Große Verschiebungsformel verwenden Verwendet die Formel für große Verschiebungen.
Richtung der Last mit Durchbiegung aktualisieren Wenn diese Option aktiviert ist, wird die Richtung der angewendeten Last (normaler gleichmäßiger Druck oder normale gleichmäßige Kraft) bei jedem Lösungsschritt mit Durchbiegung aktualisiert.
Beispiele
(a) Angewendete normale Last auf unverformter Geometrie.
(b) Option für Richtung der Last mit Durchbiegung aktualisieren ist deaktiviert. Ursprüngliche Richtung der Last wird auf der verformten Geometrie beibehalten.
(c) Option für Richtung der Last mit Durchbiegung aktualisieren ist aktiviert. Die Richtung der Last wird aktualisiert und bleibt normal zu der verformten Geometrie in jedem Lösungsschritt.

Wenn Sie ein Drehmoment anwenden, berechnet das Programm die Kraft und den freien Arm, der das Drehmoment erzeugt und die Kraft auf die Knoten anwendet. Diese Kräfte behalten ihre Ausgangsrichtung im Verlauf der Lösung bei und können infolgedessen hohe unerwartete Spannungen entwickeln.
Große Dehnungsoption Verwendet die Formel für große Dehnungen. Wählen Sie die Formel für große Dehnungen für Modelle mit nichtlinearem elastischem Material, Von-Mises-Verformbarkeit, Tresca-Verformbarkeit, Drucker-Prager-Verformbarkeit, viskoelastische und hyperelastische Materialmodelle aus.
Wenn Sie die Option für große Dehnungen auswählen, müssen Sie abhängig vom Materialmodell die Daten der Spannungs-Dehnungskurven eingeben. Siehe auch Simulation Hilfe: Definieren von Spannungs-/Dehnungskurven, um mehr über gültige Eingabedaten für Spannungs-/Dehnungskurven zu erfahren.
Schraubenvorspannung beibehalten

Wenn diese Option deaktiviert ist, wird die Länge der Schraube im Null-Spannungszustand L0 basierend auf der Länge der Schraube zu Beginn der Analyse Lst bestimmt. Dies entspricht dem nicht verformten Geometriestatus der Komponenten, die durch das Schraubenverbindungsglied angefügt wurden. Die Länge der Schraube bei Null-Spannung wird wie folgt berechnet:

L0 = Lst / (1+(P/A*E))

Im Verlauf der nicht-linearen Analyse passt sich die Länge der Schraube von Lstep bei jedem einzelnen Analyseschritt an die verformte Geometrie der angefügten Komponenten an, während diese aufgrund der angewendeten Lasten verformt werden. Die endgültige Spannung der Schraube am Ende der nicht-linearen Analyse unterscheidet sich von der benutzerdefinierten Vorlast-Spannung. Die Axiallast der Schraube bei jedem Analyseschritt wird folgendermaßen berechnet:

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

Wenn diese Option aktiviert ist, führt das Programm zunächst eine Analyse mit der benutzerdefinierten Vorlast P als Ausgangsbedingung ohne externe Lasten aus. Die Verformung der Teile, die durch die Schraube verbunden sind, wird berechnet und dient dazu, die Länge der Schraube im Null-Spannungszustand L0 zu bestimmen. Lf ist als die verformte Länge der Schraube nach Senkung der Verbindungsteile aufgrund der Vorspannung definiert. Die Länge der Schraube bei Null-Spannung wird wie folgt berechnet:

L0= Lf / (1+(P/A*E))

Für den zweiten Schritt der Analyse werden alle angewendeten Lasten einbezogen. Die Axiallast der Schraube bei jedem Analyseschritt wird folgendermaßen berechnet:

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

Während der Analyse gilt, wenn (a) Lstep <= L0, dann ist die Schraube locker, und wenn (b) Lstep > L0, dann steht die Schraube unter Spannung und hält die Teile zusammen.

Schreibweise:
  • P: Benutzerdefinierte axiale Vorlast
  • Pstep: Axiallast der Schraube im aktuellen Analyseschritt
  • A: Schrauben-Schnittfläche
  • E: Elastizitätsmodul des Schraubenmaterials
  • L0: Ursprüngliche Länge der Schraube im Null-Spannungszustand
  • Lst: Länge der Schraube zu Beginn der Analyse (entspricht dem nicht verformten Geometriezustand der durch das Schraubenverbindungsglied angefügten Komponenten)
  • Lf: Verformte Länge der Schraube nach Senkung der Verbindungsteile aufgrund der Vorspannung (ausgewählte Schraubenvorspannung beibehalten)
  • Lstep: Verformte Länge der Schraube im aktuellen Analyseschritt

Solver

Bestimmt den Solver, der beim Ausführen der nicht-linearen Analyse verwendet werden soll.

Automatische Auswahl des Gleichungslösers Das Programm wählt den robustesten von zwei Solvern in Abhängigkeit von der Größe des Modells und des verfügbaren RAM:

Intel Direct Sparse

Für kleine und mittelgroße Modelle mit schlanker Geometrie. Der Intel Direct Sparse-Solver benötigt zehnmal mehr RAM als der iterative Solver FFEPlus.

FFEPlus

Für mittelgroße Modelle mit unförmiger Geometrie und große Modelle.
Direct Sparse Solver Verwendet den direkten Gleichungslöser. Bei diesem Solver ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass bei stark nicht-linearen Problemen Konvergenz erzielt wird.
FFEPlus Verwendet den iterativen Gleichungslöser FFEPlus. Für diesen Gleichungslöser wird weniger Speicher benötigt. Bei größeren Problemen ist er unter Umständen schneller.
Direct Sparse mit großem Problem Der Direct Sparse Solver mit großem Problem kann durch Nutzen von verbesserten Speicherzuweisungsalgorithmen Fälle behandeln, wo die Lösung den Kernspeicher verlässt.

Ergebnisse speichern

Ergebnisse in 3DEXPERIENCE speichern

Speichert die Simulationsergebnisse mit dem zugehörigen SOLIDWORKS Modell auf der 3DEXPERIENCE Platform in einem Speicherbereich, der als Teamarbeitsbereich bezeichnet wird.

Nachdem Sie die Ergebnisse aus SOLIDWORKS Simulation zusammen mit dem zugehörigen SOLIDWORKS Modell auf der 3DEXPERIENCE Platform gespeichert haben, können Sie im Teamarbeitsbereich, in dem sie gespeichert sind, nach diesen Datenbankobjekten suchen und diese direkt in SOLIDWORKS herunterladen.

Siehe auch SOLIDWORKS Simulation Ergebnisse auf der 3DEXPERIENCE Platform speichern.

Die Option zum Speichern von Simulationsergebnisdateien (.cwr) auf der 3DEXPERIENCE Platform ist nur verfügbar, wenn Sie die entsprechende 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS Rolle aktivieren.
Ergebnisse auf Datenträger speichern Speichert die Simulationsergebnisdatei (*.cwr) auf einem lokalen Datenträger.
Ergebnisse im SOLIDWORKS Dokumentordner speichern Speichert die Simulationsergebnisdatei (*.cwr) im selben lokalen Ordner, in dem das zugehörige SOLIDWORKS Modell gespeichert ist.
Wählen Sie einen Ordner aus, um die Ergebnisdatei zu speichern Wählt einen Ordnerpfad aus, um die Simulationsergebnisdatei (*.cwr) zu speichern. Der ausgewählte Ordnerpfad wird im Ergebnisordnerangezeigt.
Der hier eingegebene Speicherort überschreibt den Standardspeicherort für den Ergebnisordner, der unter Standardoptionen > Ergebnisse festgelegt ist.

Durchschnittliche Spannungen bei den mittleren Konten (nur hochwertige Volumenkörpervernetzung)

Wählen Sie diese Option aus, um bessere Spannungsergebnisse zu erzielen, wenn unregelmäßige hohe Spannungen an mittleren Knoten von hochwertigen Volumenkörpern auftreten, die sich in Bereichen mit steilen Krümmungen befinden.

Bei einem hochwertigen Volumenkörperelement werden die Spannungen an den mittleren Knoten durch Berechnung der durchschnittlichen Spannungswerte an den am nächsten liegenden Eckknoten ermittelt. Ein Beispiel für das Schema der durchschnittlichen Spannungen wird gezeigt.
  • Die durchschnittlichen Spannungen an Eckknoten (1, 2, 3 und 4) werden global über die gemeinsamen Elemente berechnet.
  • Für den Durchschnitt der Spannungen an mittleren Knoten (5, 6, 7, 8, 9 und 10) werden die am nächsten liegenden Eckknoten verwendet. Beispiel: Spannung (Knoten 5) = (Spannung (Knoten 1) + Spannung (Knoten 2)) / 2