Welche Art von Nichtlinearität stellt die Kontaktformulierung dar?
Kontakt-Nichtlinearität:
Veränderliche Randbedingungen
Stoßvorgänge
Systeme veränderlicher Gliederung
Seil-Elemente
Wozu wird genau die Methode der Lagrange'schen Multiplikatoren verwendet?
Methode zur Berücksichtigung von Kontaktbedingungen zwischen Teilen des Modells.
Dabei werden bei Berührung am Kontakt Beiträge im Lastvektor eingefügt
Wozu wird genau die Methode der Penalty Faktoren verwendet?
Im Bereich der FEM-Simulation der Strukturmechanik ist der Penalty-Faktor eine Methode zur Berücksichtigung von Kontaktbedingungen zwischen Teilen des Modells (siehe auch Kontakt und Kontakt: Grundlagen). Dabei wird bei Berührung am Kontakt eine Element-Steifigkeitsmatrix erstellt und damit ein Beitrag in der Gesamt-Steifigkeitsmatrix eingefügt. Der geschlossene Kontakt wird damit wie ein Feder-Element zwischen den Teilen des Modells simuliert.
Damit ist es unumgänglich, eine geringe Eindringung in Kauf zu nehmen, also
also eine geringe Eindringung in Normalrichtung, also beim Druckrichtung der Oberflächen aufeinander, und
eine geringe Verschiebung in der Richtung parallel zu den Oberflächen, also in Schubrichtung).
Mit dieser Methode kann kein "perfekter", unendlich steifer Kontakt simuliert werden.
Ein Nachteil des Penalty-Faktors besteht darin, dass eine Neubildung der Gesamt-Steifigkeitsmatrix erforderlich ist und somit Rechenzeit für deren Invertierung erforderlich ist. Ein Vorteil besteht darin, dass weniger Gleichgewichtsiterationen und eine schnelle Konvergenz zu erwarten sind.
Worin liegen die Unterschiede zwischen der Methode der Lagrange'schen Multiplikatoren und der Penalty-Methode?
Welche Nachteile, welche Vorteile besitzt die Methode der Penalty-Methode?
Welche Nachteile, welche Vorteile besitzt die Methode der Lagrange-Multiplikatoren-Methode?
Ein Vorteil des Lagrange-Multiplikators besteht darin, dass keine Neubildung der Gesamt-Steifigkeitsmatrix erforderlich ist und somit Rechenzeit eingespart wird. Es ergeben sich "nur" Beiträge im Lastvektor auf der rechten Seite des Gleichungssystems und damit eine schnelle Lösung. Ein Nachteil besteht darin, dass mehr Gleichgewichtsiterationen notwendig und eine relativ langsame Konvergenz zu erwarten sind.
Welche der beiden genannten Methoden ist bei der Berechnung realer, komplizierter Methoden vorzuziehen?
Welche Möglichkeiten der Kontaktdiskretisierung existieren und welche Probleme gibt es damit jeweils?
Was ist das Ziel der Kontaktdiskretisierung?
Der Ort der Kontaktabfrage.
Knoten der Slavefläche dürfen Masterfläche nicht durchdringen. (nur umgekehrt)
Slavefläche kann sowohl element- als auch knotenbasiert sein.
Welche Arten der Kontaktkorrektur gibt es?
Bei der Kontaktkorrektur werden Slaveknoten vor der Berechnung auf die Masterfläche verschoben.
Was ist die Geometriekorrektur
Bel flächenbasierten Master-Slave-Konzept werden Kontaktflächen durch Ausrudung von Elementflächen gebildet.
Wie ist Reibkontakt einzuordnen
Ist ein Tangentialkontakt und eine besonders starke Form von Nichtlinearität, welche mehrdeutige Lösungen und Konvergenzprobleme erzeugen kann. Man sollte sich gut überlegen, ob man Reibeffekte analysieren möchte.
Wovon hängt die Lösung bei Reibkontakten ab? Zeichnen Sie ein Beispiel auf.
Die Lösung ist abhängig von der Lastgeschichte.
Anfangsstadium: Würfel
Relevant: Ein
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