translate geometry or mesh until contact is made

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10 years 6 months ago #7110 by Kev
Hi,

I am currently trying to model the stress state of train rail when subject to load from a train wheel (post in code_aster forum).

I am getting errors when attempting run the analysis due to an initial clearence between the wheel and the rail.

I have a clearence there as I was unable to mesh the geometry with the 2 bodies intersecting (nodes trying to share teh same space).

Could anybody advise how I can mesh the geometry with the two bodies 'just' making contact, or slightly intersecting maybe? The geometry has been imported from STEP and was produced in Varicad.

Many Thanks,

Kev

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10 years 6 months ago #7111 by Claus
Clearance between mesh is OK, but not normally desirable. If you get errors of rigid body movements, you can assign some of the nodes as soft springs to prevent such movements and get the simulation running.
You're not telling us which errors you're getting though :)

/C

Code_Aster release : STA11.4 on OpenSUSE 12.3 64 bits - EDF/Intel version

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10 years 6 months ago #7112 by Kev
Hi claws,

Sorry, the study is at

www.caelinux.com/CMS/media/kunena/attach...26436/study_3.tar.gz

Originally posted in the code_aster forum and kees has been giving me a hand, although not heard from for a while, I thought possibly the issue was due to the 5mm clearence, so have been trying to elliminate it, hence the post here. If you could offer any light on the issue I would be very greatful, the specific error is included in the .mess in the link above, but I'll repeat here:




new_case.mess extract:
!
!
! <EXCEPTION> <FACTOR_10> !
! !
! Problème : la matrice n'est pas factorisable : !
! Lors de la factorisation de la matrice, on a rencontré un problème !
! (pivot nul ou presque nul) à la ligne 29030 !
! Le degré de liberté associé à cette ligne est de type : (A) !
! Le nombre de décimales "perdues" pour cette ligne est : 14. !
! Ce nombre de décimales perdues est lié au degré de singularité de la matrice. Plus il est grand, !
! plus le système est singulier. Quand il dépasse 8, on considère que l'on a perdu 50% de la précision !
! sur les nombres réels (qui ont 15 décimales environ). !
! !
! Les différents types du degré de liberté sont : !
! * (A) : Degré liberté physique associé au noeud : NS2914 et à la composante : DY. !
! * (B) : Degré de liberté de Lagrange associé au blocage : (XXXX). !
! * (C) : Degré de liberté de Lagrange associé à une relation linéaire entre plusieurs degrés de liberté. !
! La liste des noeuds impliqués dans cette relation linéaire est imprimée ci-dessus. !
! * (D) : Degré de liberté d'un système "généralisé". !
! Nom du noeud : XXXX !
! Composante : XXXX !
! Information complémentaire (éventuellement) : XXXX !
! !
! Conventions : !
! Ce message peut être émis dans des situations différentes pour lesquelles on ne connaît !
! pas toutes les informations imprimées ci-dessus. !
! On adopte alors les conventions suivantes : !
! * Si le numéro de la ligne est -999 : !
! Soit la matrice est vraiment singulière et la factorisation n'a pu aller jusqu'au bout. !
! Soit on ne sait pas attribuer la singularité de la matrice à une ligne de la matrice. !
! * Si le nombre de décimales perdues est -999 : !
! On ne sait pas déterminer la perte de décimales sur la ligne incriminée, !
! !
! Risques et conseils : !
! * Si la ligne correspond a un degré de liberté physique (A), il s'agit probablement d'un mouvement !
! de corps rigide mal bloqué. !
! Vérifiez les conditions aux limites. !
! Si vous faites du contact, il ne faut pas que la structure ne "tienne" que par le contact. !
! Vérifiez également les caractéristiques matériaux (module d'Young, ...). !
! !
! * Si la ligne correspond a un degré de liberté de Lagrange (B) ou (C), il s'agit sans doute d'une condition !
! limite redondante. !
! En particulier, il se peut que la relation linéaire surabondante provienne des conditions de contact. !
! Peut-être devriez vous exclure certains noeuds des conditions de contact !
! (mots clés SANS_NOEUD et SANS_GROUP_NO). !
! !
! * Si le solveur utilisé est LDLT ou MULT_FRONT, vous pouvez utiliser le solveur MUMPS !
! car celui-ci est le seul à pouvoir factoriser les matrices qui ne sont pas définies positives. !
! !
! * Il se peut aussi que ce phénomène soit tout à fait normal avec X-FEM si la fissure passe !
! très près d'un noeud. !
! Si le nombre de décimales perdues n'est pas trop grand (max 10 décimales), !
! vous pouvez relancer le calcul en augmentant le nombre de décimales perdues autorisé : !
! mot-clé NPREC du mot clé facteur SOLVEUR. !
! Sinon, contactez l'équipe de développement. !
!
!



also, a contact alarm is generated:
! <A> <CONTACT_1> !
! !
! Contact méthodes discrètes. !
! -> Les méthodes de contact discrètes supposent la symétrie de la matrice obtenue après assemblage. !
! Si votre modélisation produit une matrice non-symétrique, on force donc sa symétrie pour résoudre !
! le contact. !
! -> Risque & Conseil : !
! Ce changement peut conduire à des difficultés de convergence dans le processus de Newton mais en !
! aucun cas il ne produit des résultats faux. !
! !
! Si la matrice de rigidité de votre structure est symétrique, vous pouvez ignorer ce qui précède. !
! Enfin, il est possible de supprimer l'affichage de cette alarme en renseignant SYME='OUI' !
! sous le mot-clé facteur SOLVEUR. !
! !
! !
! Ceci est une alarme. Si vous ne comprenez pas le sens de cette !
! alarme, vous pouvez obtenir des résultats inattendus !


Thankyou in advanse for any help you could provide...

Kev

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10 years 6 months ago - 10 years 6 months ago #7117 by Claus
As I said previously, the error points to rigid body moves and your command file confirms it.

Try to find my example on the Code Aster forum on how to set up contact with soft springs; the forum is down now but try googling 'springback + code aster'. Also search for 'soft springs' on how to set them up.

A few pointers for your study:

Your model is at least twice as big as it needs to be. You only have to set up half the model, since it's mirrored along the Y axis. You can then set DZ=0 as a boundary condition on the cut plane.

You must refine you mesh much more. As it is now, it will fail very quickly once you get it going.

You could just move the train rail up to the wheel and use INTERPENETRERE = OUI
To mesh the model, you mesh the two parts independently and the combine them afterward.


Try that.

/C

Code_Aster release : STA11.4 on OpenSUSE 12.3 64 bits - EDF/Intel version
Last edit: 10 years 6 months ago by Claus.

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10 years 6 months ago #7118 by Kev
Hi Claws, thanks for the reply...

So, do you mean...

mesh the rail and wheel as a mesh each (including the clearance)
Read both mesh in aster
create a new mesh from the 2 in aster
move the rail up (I am not sure how to do this??) stipulating INTERPENETRERE = OUI (i am unsure in which command to state this??)

on the right track? I will keep an eye on the code_aster site for the example you mention too

thanks,

kev

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10 years 6 months ago #7121 by Claus
No, not quite that complicated :)

Export the rail (etc) as one STEP file and the wheel as another. Move them together before exporting. The rail needs to be tangent of the wheel.
Import each part in Salome, mesh each part separately, create compound mesh, export/analyse

The 'continue' method of contact supports interpenetration as for as I remember - and it's been a while since I've played around with it.

You could also assemble the mesh in Aster from two different mesh files - it's a decision of what is more convenient.

/C

Code_Aster release : STA11.4 on OpenSUSE 12.3 64 bits - EDF/Intel version

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