Wie beeinflussen Elemente zweiter Ordnung die Kontaktanalyse?

Elemente zweiter Ordnung, wie z. B. C3D20R, können aufgrund ihres Verhaltens in bestimmten Diskretisierungsmethoden einzigartige Herausforderungen bei der Kontaktanalyse darstellen. Hier sind die wichtigsten Überlegungen:

1. Die Diskretisierungsmethode ist wichtig:
   • Bei der Verwendung von Elementen zweiter Ordnung beeinflusst die Wahl zwischen Knoten-zu-Oberfläche- und Oberfläche-zu-Oberfläche-Diskretisierung die Ergebnisse erheblich. Beispielsweise können Knoten-zu-Oberfläche-Kontakte zusätzliche Mittelflächenknoten einführen (z. B. Umwandlung von C3D20R in C3D27R), was die Verteilung der Knotenkraft verändern und die Rechenkomplexität erhöhen kann.
2. Verhalten der Kraftverteilung:
   • Elemente zweiter Ordnung können bei gleichmäßigem Druck tessellierte oder unregelmäßige Kraftverteilungen erzeugen (z. B. CNORMF-Werte). Dies liegt an der Art und Weise, wie Knotenkraft berechnet wird, insbesondere wenn keine Mittelflächenknoten vorhanden sind.
3. Leistung und Genauigkeit:
   • Elemente erster Ordnung (z. B. C3D8I) werden oft für Kontaktbereiche bevorzugt, da sie die Berechnungen vereinfachen, die Lösungszeit verkürzen und die Genauigkeit für Knotenkraftausgaben verbessern. Wenn Elemente zweiter Ordnung erforderlich sind, wird die Verwendung der Oberfläche-zu-Oberfläche-Diskretisierung empfohlen, um zusätzliche Mittelflächenknoten zu vermeiden.
4. Modellanforderungen:
   • Die Eignung von Elementen zweiter Ordnung hängt von Ihrem spezifischen Modell und Ihren Ausgabeanforderungen ab. Wenn präzise Knotenkraftwerte nicht entscheidend sind, können sich die Unregelmäßigkeiten in der Kraftverteilung nicht wesentlich auf andere Ausgaben wie Spannung oder Druck auswirken.
5. Für optimale Ergebnisse:
   • Verwenden Sie Elemente erster Ordnung für Slave-Oberflächen im Kontakt.
   • Entscheiden Sie sich für die Oberfläche-zu-Oberfläche-Diskretisierung, wenn Elemente zweiter Ordnung unvermeidlich sind.
   • Bewerten Sie, ob das CNORMF-Verhalten Ihre Analyseziele beeinflusst.