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Autor Thema:   Stick-Slip-Effekt mit Workbench (731 mal gelesen)
adalro
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Ansys 17.0

erstellt am: 22. Feb. 2017 12:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich würde gerne einen Stick-Slip-Effekt so einfach wie möglich mit Ansys Workbench 17 simulieren.
Dazu wollte ich einen Reibkörper (Quader, welcher auf einer Reibbahn steht, mit einer Feder ziehen. Der Kontakt zwischen Reibbahn und Reibkörper ist natürlich Reibungsbehaftet mit einem Koeffizient von 0,15.
Die Frage ist, welche Analyseart ist dafür am besten geeignet und wie kann ich das Ziehen einer Feder erzeugen? Vielleicht gibt es einfachere Wege um diesen Effekt zu beschreiben?!
Für die Auswertung ist mir der Verlauf der Reibkraft und der zurückgelegte Weg wichtig.

Danke im Voraus.

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farahnaz
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erstellt am: 23. Feb. 2017 02:31    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

guck dir mal das Modell in wiki  an
https://en.wikipedia.org/wiki/Stick-slip_phenomenon

Ich würde mit einer statischen Berechnung anfangen, Masse, Feder und Boden aus dem Bild und dazu noch eine zweite Dummymasse für das anderen Ende der Feder modellieren. ZB kannst du noch auf der Masse einen Drück setzen, so dass sie besser auf dem Boden sitzt. Und dann als Belastung die Dummymasse Richtung Feder drücken (in diesem Falle verschieben)

------------------
Grüße, Moe

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adalro
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Ansys 17.0

erstellt am: 23. Feb. 2017 09:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Stick-Slip.png

 
danke für die Antwort.

Bei der Analyseart statisch-mechanisch kommt es zu der Fehlermeldung: Während der Mechanical APDL-Lösung ist ein unbekannter Fehler aufgetreten.
Und ich weiß nicht wo der Fehler liegt
Ich habe mein Modell als Bild angefügt.
Wenn ich statt einer Kraft eine Verschiebung als Belastung definiere kommt dieselbe Fehlermeldung.

Danke für die Hilfe.

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adalro
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Ansys 17.0

erstellt am: 23. Feb. 2017 09:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Stick-Slip-test.png

 
Hmm...es lag anscheinend an fehlendem Speicherplatz. Jetzt läuft die zumindest.

Also wenn ich eine Masse1 gegen die Feder mit einer Kraft drücke, dann verschiebt sich die Masse1. Masse2 wurde mit einer Kraft gegen die Reibbahn, die größer ist als die Kraft mit der Masse1 gedrückt wird, versehen und bleibt deshalb stehen.
Verringere ich die Kraft gegen die Reibbahn deutlich, so kommen einige Fehlermeldungen (s. Bild) und die Rechnung bricht ab.

Muss ich die statische Analyse mit einer anderen Analyseart verknüpfen oder wieso bricht die Simulation ab?

Bitte um Hilfe

[Diese Nachricht wurde von adalro am 23. Feb. 2017 editiert.]

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Duke711
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erstellt am: 23. Feb. 2017 14:42    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

Dafür kann es keine Lösungen geben, da dann die Massen (vermutlich bis zum Orient) durchrutschen.
Wie soll dann das Programm eine unendliche Verschiebung auflösen?

Die Masse 1 sollte als fxierte Verschiebung definiert werden. D.h. z.B. ein gleitender Zylinder in einer Hülse mit zwei Anschlägen. Die Anschläge werden jeweils als nicht durchdringende Kontakte definiert.
Und es sollte die Funktion große Netzverschiebung aktiviert werden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Stick-Slip-Effekt

Am besten eignet sich dafür aber die Ansys-Erweiterung:

Multi-Body Dynamic von FunctionBay

http://support.recurdyn.com/multi-body-dynamics-for-ansys-advantages/?ckattempt=1

Darin sind zusätzliche Kontaktdefinitionen für solche Verschiebungen enthalten.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 23. Feb. 2017 editiert.]

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adalro
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Ich hab die Masse1 nicht mehr mit der Kraft sondern mit einer definierten Verschiebung beaufschlagt, damit dieses unendliche durchrutschen nicht mehr passiert.

Dieses Multi-Body Dynamic ist der Analyseart Mehrkörperdynamik ähnlich oder? Damit wollte ich es zuerst versuchen.

Eine weitere Sache ist die Auswertung. Ich würde am liebsten die Reibkraft über den zurückgelegten Weg in einem Diagramm haben. Kann ich mir überhaupt die Reibkraft direkt ausgeben lassen oder muss ich da Umwege gehen?

Besten Dank für die Hilfestellungen!

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Duke711
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erstellt am: 23. Feb. 2017 16:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

Ansys Mehrkörperdynamik bezieht sich nur auf die einfachen Standardkontakte von Mechanica. Also die bekannten Flächenkontakte. Multi-Body Dynamic geht einen Schritt weiter und erlaubt definierbare Kontakte zwischen verschiebaren Körpern zueinander. Was ansonsten nur umständlich über ein APDL Script zu handhaben ist.

Unter Lösungen -> rechte Maustaste kann man Plots einfügen. Unter Results for Contact werden alle errechenbare Größen für den definierten Kontakt (z.B. Reibfläche) ausgewertet.

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farahnaz
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erstellt am: 24. Feb. 2017 03:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

ich würde die Masse mit Zwangsverschiebung statt Kraft mit der Anwendung von substeps schieben. Dann alles ist besser unter Kontrolle.

Ziehen wäre vielleicht stabiler als Drücken.

------------------
Grüße, Moe

[Diese Nachricht wurde von farahnaz am 24. Feb. 2017 editiert.]

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adalro
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erstellt am: 01. Mrz. 2017 10:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Ich hätte noch eine Frage zum Reibwert.
Kann man in der Workbench den Reibwert variieren? Wenn nicht, gibt es einen einfachen Befehl der dies berücksichtigt?

Danke!

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Duke711
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Als variabler Parameter?

In dem beim Reibungskoeffizienten einen Parameter setzt:

https://www.youtube.com/watch?v=Flrta8mxJZI

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 01. Mrz. 2017 editiert.]

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adalro
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Danke für die interessante Info. Das wusste ich auch noch nicht.
Ich meinte aber etwas anderes.
Und zwar will ich den Stick-Slip-Effekt so simulieren, dass sich der Reibwert im Kontakt ändert.
Hatte da an folgendes gedacht:
Lastschritt 1: Kontakt-Rau (Haftreibwert)
Lastschritt 2: Reibungsbehaftet (Gleitreibwert von 0,1 z.B.)

Habe gelesen dass man Kontakte mittels Befehle ein- und ausschalten kann. Aber irgendwie bekomme ich das mit den Befehlen nicht wirklich hin.

Danke nochmal!

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farahnaz
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gasgffg.JPG

 
versuch mal hier (hab selbe nicht probiert).

siehe Bild, und Link

https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/17.0/en-us/help/wb_sim/ds_Contact_Advanced.html#ds_elastic_slip_tolerance

...

------------------
Grüße, Moe

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adalro
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Ich glaub das ist nicht ganz was ich brauche. Habs ausprobiert doch es verhält sich ganz komisch. Hab gelesen dass man es vor allem bei Verbund-Kontakt nützlich ist.
Vielleicht gibt es ja weitere Ideen. Wäre sehr dankbar.

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Duke711
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Unbenannt.jpg

 
So wird das nicht funktionieren.

Einfach mehrere Analysen starten:

1. Statisch
2. Dynamisch
3. Dynamisch 2

Denn für jedes Setup kann man neue Kontake mit einem anderen Reibwerten definieren. Dann nur noch alle Analysen koppeln. Geometrie und Netz koppeln. Die Ergebnisse von Statisch zum Setup von Dynamisch 1 koppeln. Die Ergebnisse von Dynamsich 1 zu Setup 2 koppeln.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 01. Mrz. 2017 editiert.]

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adalro
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Moin,

also diese Variante klappt bei mir nicht. Ich kann nicht eine statische mit einer dynamischen Analyse koppeln.
Ich suche weiter...

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Duke711
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Warum eigentlich Ansys? So ein MKS wäre z.B. in Simpack viel besser aufgehoben, da sind es schon fertige Stick-Slip-Modelle impliziert.

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adalro
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Wir haben hier nur Ansys zur Verfügung. Selbstverständlich gibt es für solche Aufgaben geeignete Software aber wir müssen mit dem arbeiten was wir haben.
Danke trotzdem.

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cgebhardt
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erstellt am: 07. Mrz. 2017 20:25    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

Nur mal langsam mit den jungen Pferden. Sowas kann man mit ANSYS durchaus lösen:
http://www.cadfem.de/fileadmin/cfappdb/files/Consulting_Flyer_Siemens_Schleifring_Reibung_StickSlip_Kontakt.pdf

Wenn Sie mir per Mail Ihre Kontaktdaten übermitteln, stelle ich den Kontakt zu einem der Kollegen her, die praktische Erfahrung mit solchen Analysen haben.

Viele Grüße
CG

------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Duke711
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Dies bestreit sicher niemand:

https://www.youtube.com/watch?v=IcM4Rd5MNUY

Aber vermutlich mit einem hohem Scriptaufwand über APDL as­so­zi­iert.

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adalro
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Hallo cgebhardt und Duke71,

da ich diese Links schon gesehen hatte wusste ich dass es mit Ansys geht. Nur die Umsetzung war mir nicht ganz klar.
Die Lösung des Problems hat noch etwas Zeit, sodass ich erstmal andere Aufgaben nachgehen werde. Sobald ich wieder daran arbeite schicke ich Ihnen meine Kontaktdaten. Vielen Dank für das Angebot!

Viele Grüße

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Duke711
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erstellt am: 18. Mrz. 2017 20:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich

Man kann natürlich per APDL einen parametrisierten Reibkoeffizienten per Loadsteb definieren. Aber dies ist ein sehr labiler und vor allem kein validierter Lösungsweg. Da der zeitliche Schwingungsverlauf des Reibkoeffizienten in den meisten Fällen nicht bekannt ist.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 17. Apr. 2017 editiert.]

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Duke711
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erstellt am: 17. Apr. 2017 17:27    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für adalro 10 Unities + Antwort hilfreich


Reibschwingung.jpg


1.jpg


2.jpg

 
Ich bin von erweiterten mathematischen Modellen für die Beschreibung der Reibschwingung ausgegangen. Die auch häufig in wissenschaftlichen Publikationen genannt und angewandt werden.
Die Grundlage bildet das ursprüngliche Modell - vom Themenersteller genannt. Siehe Dateianhang "Reibschwingung". Es existieren noch andere Modelle, je nach gegebenen Randbedingungen.
Diese Aufgabenstellung kann nicht ausschließlich nur mit Ansys gelöst werden. Dazu müsste dann schon ein Datensatz der Reibschwingung, erstellt durch Messdaten oder anderen validerten Quellen, vorliegen.

Randbedingungen:

- Geschwindigkeitsonstante der Feder
- Masse
- Federkonstante
- Steifkeitskonstante 1 und 2 der Oberflächenstruktur
- Hafttreibungskoeffizient
- Gleitreibungskoeffizient
- Stribeck Geschwindigkeit

Sämtliche Beträge der Randbedingungen können entweder aus Materialdatenbanken und, oder wissenschaftlichen Publikationen entnommen werden.

Dateianhang 1 und 2 zeigt den zeitlichen Schwingungsverlauf.

In Ansys selbst wird eine Transiente Analyse gewählt. Unter Kontakt ein APDL Macro (orthotropic friction) eingefügt und unter Loadsteps der Datensatz der Reibschwingungsanalyse (Geschwindigkeit Masse/Feder) definiert.

Interessierte können mir gerne eine PM schicken.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 17. Apr. 2017 editiert.]

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