Unterschiedliche Ergebnisse zwischen Schalenmodell und Volumenmodell

Hallo zusammen,

ich habe zwei identische Modelle erstellt. Das eine mit Volumenelementen und das andere mit Schalenelementen.

Die Modelle sind sehr simpel, besitzen keine Querdehnung, eine gleichmäßige Dicke und eine gleichmäßige Last.

Die Ergebnisse (z.B. Verformung) sind jedoch nicht identisch. Die Verformung des Modells mit Volumenelementen sind größer als die des Modells mit Schalenelementen. Die Abweichungen werden größer, je dicker der Querschnitt wird.

Der Fehler muss bei den Volumenelementen liegen. Das Modell mit den Schalenelementen ist auf jeden Fall richtig.

Hier einmal das Modell mit Schalenelementen:
Schalenelemente_analytische_Loesung.dat (6.1 KB)

Hier das Modell mit Volumenelementen:
Volumenmodell_analytische_Loesung.dat (13.0 KB)

Ich hoffe mir kann jemand helfen, denn ich weiß so langsam nicht mehr weiter. Ich brauche das für meine Studienarbeit.

Vielen Dank!
Torben

So auf die Schnelle werde ich nicht schlau, was welches Problem ist (Die Verschiebungen des Gesamtsystems im Raum sind bei der rotationssym. Belastung eigentlich uninteressant, die Kontrolle sollte mehr über die Ringspannungen erfolgen.). Aber anscheinend sind zum Beispiel beim Bric-Modell Mehrfachquads vorhanden (Kann man im ANIMATOR bei “Element ausblenden” prüfen: an manchen Übergangsstellen Querschnitt/Tunnelwand sind Überlagerungen vorhanden).
Deshalb hier mal eine übersichtlichere Modellgenerierung ohne LOFT und mit Quadbettung statt Federn (die Generierung geht bestimmt noch besser). Vielleicht hilft die weiter. Ansonsten gibt es auch MSHA-Beispiele zur Extrusion, die eventuell nützen.

+prog sofimsha urs:1 -r $ Querschnitt mit Quads (Stabzug-Rotation) erzeugen usw. (-r: Weiterrechnen trotz Fehlermeldung fehlender Stabquerschnitt)
kopf Test
rcl#Tunnellaenge; rcl#Tunnelinnenr; rcl#Tunnelaussenr
syst raum gdiv 5000
knot 1 0 0 0 $ Rotationsknoten
2 0 #Tunnelinnenr = $ Quadrantenknoten
3 0 #Tunnelaussenr =
knot 12 0 0 #Tunnelinnenr
13 0 0 #Tunnelaussenr
knot 22 0 -#Tunnelinnenr 0
23 0 -#Tunnelaussenr =
knot 32 0 0 -#Tunnelinnenr
33 0 = -#Tunnelaussenr
grup 0 bez ‘xx’; stab mesh 2 3 teil 4 $ Hilfsstabzug für Rotation zu Quads
grup 1 bez ‘Innen’
let#Qua_Teil 15 $ Querschnitts-Quadrant mit je … Teilungen
stab mesh 2 22 km -132 teil 2#Qua_Teil $ Innenstabzug Halbkreis 1 (Ausrichtung der lokalen Koord.systeme kontrollieren)
stab = 22 2 km -112 teil = $ 2
grup 9 bez ‘Querschnitt’
let#Teilzahl 4
#Qua_Teil $ 4 Quadranten mit je … Teilungen
quad prop mnr 1 t 0.005[m] nra 0 c 0
tran stab von grp 0 phix 4*90 prop x#Teilzahl $ Hilfsstabzug zu Quadquerschnitt rotieren

grup 2 bez ‘Außenfläche’
stab mesh 3 23 km -133 teil 2#Qua_Teil $ Außenstabzug Halbkreis 1
stab = 23 3 km -1*13 teil = $ 2
let#Lae_Teilzahl 15 $ Teilungsanzahl Tunnelabschnittslänge
quad prop mnr 1 t 0.005[m] nra 0 c 5000 ct 10 $ Bettungseigenschaften der Außenschale !!
tran stab von grp 2 dx #Tunnellaenge prop x#Lae_Teilzahl $ Außenstabzug zu Quads extrudieren
grup 1 $ Wiedereinstellen
quad prop mnr 1 t 0.005[m] nra 0 c 0 ct 0 $ Innenschale
tran stab von grp 1 dx #Tunnellaenge prop x#Lae_Teilzahl $ Innenstabzug zu Quads extrudieren
grup 31 bez ‘Brics’
bric prop mnr 1
tran quad von grp 9 dx #Tunnellaenge prop x#Lae_Teilzahl $ Querschnittsquads zu Brics extrudieren
del stab grp 0,1,2 $ Löschen Hilfsstabzüge
ende

+prog sofimsha urs:5 $ für Bereinigung Gleichungssystem: Restart
syst rest
ende

+PROG SOFILOAD urs:6 $ Außenflächenquadlast
LF 1 ‘R’ 1 BEZ “Erddruck”; quad grp 2 TYP pz -1000
ENDE

+PROG ASE urs:7 $ Berechnung Einzellastfälle
$ grup; grup 2 fakb 1/100 $ Bettung für rotationssym. Lastfälle ggf. abmindern
LF 1
ENDE