Materialprobleme

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Probleme mit dem Material gibt es in zwei Arten: ein fehlgeschlagener Plastizitäts-Solve (meist ein unphysikalischer oder inkonsistenter Materialparameter) und ein viskoelastisches Material in einer statischen Analyse (Viskoelastizität ist zeitabhängig und braucht eine Zeitdefinition). Prüfen Sie, ob Ihre Materialwerte physikalisch sind, und rechnen Sie viskoelastische Materialien in einer zeitabhängigen Analyse.

Plastizitäts-Solve fehlgeschlagen

• Error 90: der Plastizitäts-Solve stieß auf einen nicht-positiven Schubmodul. Der Schubmodul ergibt sich aus Elastizitätsmodul und Querkontraktionszahl, ein nicht-positiver Wert bedeutet also, dass eine dieser Eingaben unphysikalisch ist. Verwenden Sie einen positiven Elastizitätsmodul und eine Querkontraktionszahl zwischen -1 und 0,5.
• Error 91: das Return-Mapping der Plastizität konnte nicht konvergieren. Die Verfestigung ist so eingestellt, dass die Fließfläche der plastischen Korrektur davonläuft, sodass kein noch so großer plastischer Fluss die Spannung zurückholt. Das sind fast immer die Verfestigungsparameter des Materials, nicht Geometrie, Netz oder Laststufe:
  • alpha muss null oder positiv sein. Ein negatives alpha lässt die Fließspannung unbegrenzt wachsen, die häufigste Ursache.
  • k0 und k_inf müssen positiv und sinnvoll geordnet sein; achten Sie auf einen Einheitenfehler (Pa statt MPa).
  • Setzen Sie im ersten Schritt die kinematischen Verfestigungsterme c = 0 und b = 0 (rein isotrope Verfestigung), um zu prüfen, ob der Fehler verschwindet, und führen Sie sie dann einzeln wieder ein.
  • Nur wenn die Parameter wirklich korrekt sind, wählen Sie kleinere Laststufen.

Viskoelastisches Material braucht eine Zeitdefinition

• Errors 94, 96, 99, 100: ein viskoelastisches Material wurde ohne Zeitdefinition verwendet. Viskoelastizität ist zeitabhängig (Kriechen und Relaxation hängen davon ab, wie die Last über die Zeit aufgebracht wird), sie kann daher nicht in einer statischen Analyse laufen. Geben Sie der Analyse eine Zeitdefinition, eine zeitlich geplante Randbedingung oder required_timestamps, damit sie als zeitabhängige Analyse läuft. Für eine rein statische Prüfung verwenden Sie stattdessen ein elastisches Material.

Nichtlineares Material in einer linearen Analyse

• Errors 65, 68, 74: ein Plastizitätsmaterial wurde in einer rein linear-elastischen Analyse verwendet. Modal- und Beulanalysen sowie der lineare statische Pfad bauen die Steifigkeit einmalig auf und können den inneren Zustand, den ein plastisches Material braucht, nicht mitführen, sodass der Solve es ablehnt, statt es still zu linearisieren. Verwenden Sie für diese Analysen ein linear-elastisches Material (linear_isotropic) mit denselben elastischen Konstanten, oder rechnen Sie eine nichtlineare Analyse, in der Plastizität sinnvoll ist. Bei einer Modal- oder Beulanalyse ist das Ergebnis dann das Spektrum des elastischen Anteils; ein schlankes Bauteil, dessen kritische Spannung die Fließgrenze übersteigt, versagt durch plastisches Kollabieren vor diesem elastischen Ergebnis, vergleichen Sie also die kritische Spannung mit der Streckgrenze.

Kein Material einem Solid zugewiesen

• Error 268: einem Solid der Geometrie ist kein Material zugewiesen. In einer Mehrkörperdatei braucht jeder an der Analyse beteiligte Solid ein Material. Weisen Sie es mit MaterialDefinition.per_solid({body_id: material}) über den Region-Tag des Körpers zu, oder geben Sie dem ganzen Teil mit MaterialDefinition.uniform(material) ein einziges Material.

Die Materialparameter und ihre gültigen Wertebereiche stehen unter Materialien definieren.