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  Lagerung nach Eulerfall II (gelenkig-gelenkig)

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Autor Thema:  Lagerung nach Eulerfall II (gelenkig-gelenkig) (1392 mal gelesen)
TL9091
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ANSYS Workbench 18.2

erstellt am: 11. Mai. 2018 20:47    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


Bild2.jpg

 
Hallo Zusammen,
ich simuliere derzeit das Stabilitätsversagen eines speziellen Stützentyps unter axialer mechanischer Beanspruchung und habe Probleme mit der Lagerung. Die Lagerbedingungen sollen eine Eigenform nach Eulerfall II (d.h. gelenkig-gelenkig) ermöglichen. Da es ganz unterschiedliche Möglichkeiten gibt, das zu tun, habe ich ein einfaches Ersatzmodell (quadratischer Stützenquerschnitt aus Baustahl mit linear ansteigender und exzentrisch an Querschnittsecke angreifende Druckkraft) aufgestellt, um zu überprüfen, ob alle Methoden zum selben Ergebnis führen und wenn nein, welche Methode die geeignetste ist. Was ich ausprobiert habe ist folgendes (siehe Abbildung):

1)Lagerung an Stützenkopf: General Body-Ground Joint auf Fläche mit Uz und Ry als einzige Freiheitsgrade
Lagerung an Stützenfuß: General Body-Ground Joint auf Fläche mit Ry als einzigem Freiheitsgrad
--> Ergebnis: Uz=-25,4mm
2)Lagerung an Stützenkopf: Remote Displacement auf Fläche mit Uz und Ry als einzige Freiheitsgrade
Lagerung an Stützenfuß: Remote Displacement auf Fläche mit Ry als einzigem Freiheitsgrad
--> Ergebnis: Zu=-22,1mm
3)Lagerung an Stützenkopf: Displacement auf Linie mit Uz als einzigem Freiheitsgrad
Lagerung an Stützenfuß: Fixed Support auf Linie (kein Freiheitsgrad)
--> Ergebnis: Uz=-26,5mm
4)Wie 1) nur dass Stirnflächen in der Mitte geteilt sind und Joints je auf beiden Flächenhälften definiert sind. Flächenteilung hat nichts mit Lagerung zu tun, könnte mir aber später aus anderen Gründen nützlich werden.
--> Ergebnis: Uz=-39,5mm

Meine Vermutung, dass bei allen vier Methoden dasselbe Ergebnis rauskommt, hat sich nicht bestätigt. Die Verformungen unterscheiden sich z.T. so stark, dass es nicht am numerischen Fehler liegen kann. Hat jemand eine Idee, woher die Unterschiede kommen? Vor allem ist mir auch der Unterschied zwischen einem Body-Ground Joint und einem Remote Displacement unklar.

Wäre über jede Hilfe dankbar.

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farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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Beiträge: 2467
Registriert: 24.04.2007

CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 11. Mai. 2018 22:44    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 TL9091 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von TL9091:
......
2)Lagerung an Stützenkopf: Remote Displacement auf Fläche mit Uz und Ry als einzige Freiheitsgrade
Lagerung an Stützenfuß: Remote Displacement auf Fläche mit Ry als einzigem Freiheitsgrad
--> Ergebnis: Zu=-22,1mm

1) Warum Uz ist frei?
2) Allgemein musst du zusehen, dass die Querkontraktion und Lagerungen in deinem 3D-Berechnung nicht das Spiel verderben.
3) Wo sind die KOS von Remote Displacement Lagerungen?
4) Ground-Body joints haben rigid bzw. flexible Optionen.

------------------
Grüße, Moe

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TL9091
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Registriert: 01.05.2018

ANSYS Workbench 18.2

erstellt am: 12. Mai. 2018 08:11    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

Danke, Moe für die schnelle Antwort!

Zitat:
1) Warum Uz ist frei?

Uz ist am Stützenkopf frei, um eine Verschiebung entlang der Stützenlängsachse zuzulassen (entsprechend Eulerfall II eben). Sonst würde ja gar nichts passieren, weil die Kraft dann direkt von der Stützenkopflagerung aufgenommen werden würde.

Zitat:
2) Allgemein musst du zusehen, dass die Querkontraktion und Lagerungen in deinem 3D-Berechnung nicht das Spiel verderben.

Was genau meinst du damit?

Zitat:
3) Wo sind die KOS von Remote Displacement Lagerungen?

Die KOS liegen entsprechend der Abbildung (siehe letzter Beitrag) an den Oberflächen der Sirnflächen(Stützenkopf: x=y=0; z=500mm; Stützenfuß: x=y=z=0). Bewegt sich das KOS der kopfseitigen Stirfläche bei einer Verschiebung Uz mit oder bleibt es für immer an Ort und Stelle (x=y=0; z=500mm)? Wenn es sich nicht mitbewegen würde, würde sich der Ursprung der Verdrehung Rz mit zunhemendem Uz weiter vom gewünschten Drehpunkt (auf der Stirnfläche) entfernen. Das würde erklären, warum die Verschiebung Uz geringer ist als bei den anderen Varianten. Selbige Frage ergibt sich auch für Joints.


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TL9091
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Registriert: 01.05.2018

ANSYS Workbench 18.2

erstellt am: 12. Mai. 2018 08:33    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

Habe gerade einen Fehler entdeckt: Hatte keine einheitlichen Substeps eingestellt, sodass große Verschiebnungen nach Theorie II. Ordnung nicht gleich berücksichtigt wurden. Jetzt kommt für Systeme 1): Body-Ground Joints und 2): Remote Displacements (siehe erster Beitrag) dasselbe raus. System 3) kann nicht mehr konvergieren (vermutlich wegen großen Verformungen im lokalen Lasteinleitungsbereich) und für System 4) kommt immernoch etwa das doppelte Uz heraus. Woran könnte das liegen? Und die wichtige Frage, ob sich die KOS und damit die Drehpunkte von Joints und Remote Displacements mit der Fläche mitbewegen bleibt bestehen.

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