Problem mit FEM

In diesem Forum Fragen und Diskussionen in Deutsch
Forum rules
Foren-Regeln und hilfreiche Informationen

WICHTIG: Bitte zuerst lesen, bevor Sie posten
Post Reply
RMH
Posts: 16
Joined: Sun Dec 30, 2018 5:23 pm

Problem mit FEM

Post by RMH »

Hallo zusammen,
habe ein kleines Problem mit FEM, wenn ich mich mit der angehängten Datei spielen will. Mit einfachen Trägern bzw. Geometrien funktioniert alles klaglos.

Daher wollte ich mal ein komplexeres Bauteil probieren.
1) Der Sketch wurde aus einem PDF mittels der Draft Workbench in eine Skizze überführt. Einschränkungen habe ich nicht gemacht... 168 DoF ist gar ein bisschen viel.

Jetzt zu FEM
1) Analysis Container erstellen
2) eine Stirnfläche fixieren
3) eine Stirnfläche mit Kraft nach unten bzw. oben (Gleich dem Beispiel in Freecad Fem Calculix).
4) Beim meshen kommen " 29 ill-shaped tets are still in the mesh" (sollte ja keine Problem sein - ein paar Tetraeder sind halt ein bisschen flach")
5) Material hinzufügen

Rechnen mit dem Standardsolver und dann kommt folgender Fehler:
17:23:13 FEM: No nodes found in Frd file.
17:23:13 Problem on frd file import. No nodes found in frd file.
17:23:13 FEM: No result object in active Analysis.

Was mache ich das falsch, bzw. wo habe ich da generell einen Denkfehler/FreeCad-Fehler?

Danke und Grüße aus Österreich

OS: Windows 10 (10.0)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.26554 (Git)
Build type: Release
Python version: 3.8.12
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.3
Locale:
Attachments
schiene 3-Forum.FCStd
(19.15 KiB) Downloaded 29 times
thschrader
Veteran
Posts: 2579
Joined: Sat May 20, 2017 12:06 pm
Location: Germany

Re: Problem mit FEM

Post by thschrader »

RMH wrote: Thu Dec 16, 2021 5:45 pm ...
Was mache ich das falsch...
...
Eigentlich nichts.
Aber ich bekomme bereits bei einem 20 cm Teilstück über 100000 Zellen. Das liegt an den
kleinen Fillets an den Schienenkanten. Wenn man die entfernt, beträgt die Zellenanzahl nur noch 20000.
Du solltest dein Modell soweit wie möglich entfeinern, kommt natürlich auch auf die
Fragestellung an. Und im Sketch soweit es geht die Constraints einfügen. Fleissarbeit.
schiene.JPG
schiene.JPG (145.9 KiB) Viewed 1630 times
RMH
Posts: 16
Joined: Sun Dec 30, 2018 5:23 pm

Re: Problem mit FEM

Post by RMH »

Vielen Dank,
ich werde das mal auf diese Art probieren.
RMH
Posts: 16
Joined: Sun Dec 30, 2018 5:23 pm

Re: Problem mit FEM

Post by RMH »

Erstmals gutes neues Jahr!

Nochmals Danke und ich habe es probiert mit den empfohlenen Einstellungen. Wenn ich die Schiene vereinfache, da funktioniert es.

Jetzt aber, warum funktioniert es nicht mit der originalen Zeichnung der Schiene? Liegt es an der Leistung des Computers, Speicher oder einfach am Programm? Ich denke wenn ich ihn lange genug rechnen lasse, sollte es funktionieren. Würde schon mal gerne mit einer originalen Schienenform rechnen.

Danke und beste Grüße aus Ö
thschrader
Veteran
Posts: 2579
Joined: Sat May 20, 2017 12:06 pm
Location: Germany

Re: Problem mit FEM

Post by thschrader »

RMH wrote: Sat Jan 01, 2022 12:08 pm Erstmals gutes neues Jahr!
Nochmals Danke und ich habe es probiert mit den empfohlenen Einstellungen. Wenn ich die Schiene vereinfache, da funktioniert es.
Jetzt aber, warum funktioniert es nicht mit der originalen Zeichnung der Schiene? Liegt es an der Leistung des Computers, Speicher oder einfach am Programm? Ich denke wenn ich ihn lange genug rechnen lasse, sollte es funktionieren. Würde schon mal gerne mit einer originalen Schienenform rechnen.
Danke und beste Grüße aus Ö
Mit der original Schiene funktioniert es auch, du bekommst nur sehr viele Elemente.
Siehe der vernetzte Schienenkopf (2D). Um die kleinen Rundungen mit Dreiecken halbwegs vernünftig
abzubilden, brauchst du eben mehrere Elemente. sonst kannst du die Rundungen auch gleich weglassen.

Du solltest immer im Hinterkopf behalten, das alle FEM-Verfahren nur eine Näherung sind.
Außerdem ist der Computer doof, der "sieht" nur ein Gleichungssystem. Je mehr Rundungen, Löcher, kleine Vorsprünge usw.
dein Modell hat, desto größer wird das Gleichungssystem und damit auch der Rechenaufwand sowie das Risiko möglicher Fehler.
Bei dem Rahmenmodell wird die 3D-Realität auf Linien reduziert. Das funktioniert, unter Beachtung bestimmter Voraussetzungen,
auch sehr gut. Streng wissenschaftlich gesehen, ist das Modell "falsch", weil es in der Realität keine perfekt starren Lager gibt.
Das gleiche gilt für den Kragbalken. Die Spannungsvektoren werden als parallel zur Schwerachse angenommen, sind wegen des
Querkraftanteils infolge F aber leicht geneigt. Also auch "falsch".
Deine Aufgabe besteht eben darin, ein Rechenmodell zu finden, das deine Fragestellung (hinreichend) genau löst.
Mit möglichst wenig Aufwand. Mit FEM/Baustatik habe ich angefangen, als das Betriebsystem noch MS-DOS hieß.
Da musste man schon genau auf die Rechenökonomie achten.
"Mathematik ist eine Wissenschaft, Rechnen ist eine Kunst".
Frohes neues Jahr.
Thomas
EDIT:
Für Interessierte:
https://link.springer.com/book/10.1007/ ... 42-17543-5
Ursprünglich aus den 80-er Jahren, aber immer noch erste Wahl.
rechenmodelle.JPG
rechenmodelle.JPG (77.75 KiB) Viewed 1378 times
RMH
Posts: 16
Joined: Sun Dec 30, 2018 5:23 pm

Re: Problem mit FEM

Post by RMH »

Hallo,

das Problem ist, das es mit der originalen Schiene eben nicht funktioniert, d.h. immer genau nach 284 Sekunden ist er (der Solver) "fertig" und spukt die Fehlermeldung von meinem 1ten Post aus.
Warum? Wirds ihm dann einfach zu viel?? :lol:


Mir ist schon klar, dass ich mit einem einfacheren Querschnitt meine Fragestellung auch beantworten kann. Nur ich würde gerne mit dem Originalquerschnitt arbeiten, da die Radien schon einen Sinn machen.

Mir geht es vorerst primär mal um die Darstellung. Mich fasziniert einfach, dass ich Darstellungen, die ich bis jetzt immer vergeben haben, auch eventuell selber machen kann. Dazu muss ich aber auch mal wissen warum es nicht funktioniert.

Danke aus Ö!
thschrader
Veteran
Posts: 2579
Joined: Sat May 20, 2017 12:06 pm
Location: Germany

Re: Problem mit FEM

Post by thschrader »

RMH wrote: Sat Jan 01, 2022 3:48 pm ...
Mir geht es vorerst primär mal um die Darstellung. Mich fasziniert einfach, dass ich Darstellungen, die ich bis jetzt immer vergeben haben, auch eventuell selber machen kann. Dazu muss ich aber auch mal wissen warum es nicht funktioniert.

Danke aus Ö!
Ich tippe mal auf zu große Zellenanzahl.
Eben habe ich die 1-m Schiene nochmal mit GMSH/Netgen berechnet.
GMSH gibt 524000 Zellen (bei max Element size 10 mm, also noch relativ grob).
Solver läuft, bricht nach 426 sec mit deiner Fehlermeldung ab.
Netgen ergibt ein schlechtes Netz (nonpositive Jacobian).
@kinagaki hat einen Solver für sehr große Elementanzahlen zur Verfügung gestellt:
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... =frontistr
Funktioniert bei FC.020 im Moment aber nicht... :(
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 1&start=20

Seis drum. Entfeinere dein Modell und erledige die Arbeit... :lol:
Gruss Thomas
User avatar
bernd
Veteran
Posts: 12461
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: Problem mit FEM

Post by bernd »

wenn ich die orginalschine mit 10 mm max element size vernetzte rechnet calculix es durch ... datei anbei. Dem von Thomas beschriebenen problemen und hinweisen kann ich natürlich nur zustimmen.

schiene 3-Forum_bernd.FCStd
(25.63 KiB) Downloaded 20 times

Screenshot_20220107_100909.png
Screenshot_20220107_100909.png (358.33 KiB) Viewed 1186 times
thschrader
Veteran
Posts: 2579
Joined: Sat May 20, 2017 12:06 pm
Location: Germany

Re: Problem mit FEM

Post by thschrader »

bernd wrote: Fri Jan 07, 2022 9:10 am wenn ich die orginalschine mit 10 mm max element size vernetzte rechnet calculix es durch ...
Haut bei mir nicht hin. Hab dein Beispiel genommen.
ccx/ccx-spooles ziehen richtig RAM. Ich hab aber nur 16 GB...
schiene_bernd.JPG
schiene_bernd.JPG (43.75 KiB) Viewed 1152 times
OS: Windows 10 (10.0)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.26761 (Git)
Build type: Release
Python version: 3.8.12
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.3
Locale: German/Germany (de_DE)
User avatar
bernd
Veteran
Posts: 12461
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: Problem mit FEM

Post by bernd »

Ich habe nur 8 GB und es läuft :o , habe allerdings auf Linux getestet. Ich kann das auf Windows auch noch mal testen ...
Post Reply