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Kontaktformulierung für lineare und quadratische 'Solid Shell' Elemente

Kontaktformulierung für lineare und quadratische 'Solid Shell' Elemente
Autor: M. Harnau, K. Schweizerhof
Quelle: PAMM, Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, 2, S. 234-235, 2003

Abstract

Mit Solid-Shell Elementen können auch direkt Deformationen in Dickenrichtung abgebildet werden, was insbesondere für Metallumformprobleme mit kleinen Radien wichtig ist. Zur Beschreibung des Kontaktes der Werkstücke zu den Werkzeugen, die als analytisch zu definierende starre Flächen betrachtet werden können, werden entsprechend der Ansatzordnung der Solid-Shell Elemente vier- bzw. neun-Knoten Kontaktelemente entwickelt. Die verwendete Penaltyformulierung wird durch Integration der Kontaktkraftverteilung über die Elementfläche ausgewertet. Die Überprüfung der Kontaktbedingung erfolgt somit an den Gausspunkten, wie dies wohl auch in vorgeschlagen wird. Probleme bei ausschließlicher Knotenbetrachtung, wie die erforderliche unterschiedliche Gewichtung der Kontaktknoten bei Solid-Shell Elementen mit Ansätzen höherer Ordnung, werden umgangen.