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Abbildung 7.14: Kontaktalgorithmus bei impliziter Zeitintegration und hartem Kontakt
Mit den folgenden Gegenmaßnahmen lasst sich die durch den
”
plastischen Anprall“ dis-
sipierte Energie
minimieren:
•
Begrenzung der
Zeitschrittweite
•
Feines Netz
an der Oberflache, um die Masse der Kontaktpunkte zu reduzieren.
•
Verwendung von linearen Elementen, da diese in der Regel eine
”
lumped mass ma-
trix“
(Massenmatrix ist nur auf der Hauptdiagonalen besetzt) besitzen. Von der
Verwendung von Elementen mit
konsistenter Massenmatrix
(ublich bei quadra-
tischen Elementen) wird abgeraten, da uber den Umweg der Integrationspunkte
automatisch auch die Kinematik von nicht im Kontakt befindlichen Nachbarknoten
beeinflusst wird.
Bei einem
weichen Kontakt
(vgl. Abbildung 7.3b) muss
kein Zwischenschritt
eingefuhrt
werden, weil Durchdringungen zulassig sind. Dies hat den Vorteil, dass die Impulsbilanz
nicht angewandt werden muss, weshalb auch keine kinetische Energie dissipiert. Da mit
der Durchdringung die Kontaktkrafte stark ansteigen konnen, treten andererseits haufig
Konvergenzprobleme in Form von klappernden Kontakten (
Chattering
)auf.
