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Hallo,

ich habe stundenlang in diesem Forum gesucht, konnte aber leider keine Lösung für mein Problem finden.

Ich versuche eine Turbinenschaufel zu extrudieren.

Die Geometrie ist in Matlab rechnerisch erstellt und in einer Koordinatendatei ausgegeben. Diese Punkte habe ich mit dem Programm ICEM eingelesen wobei automatisch eine Fläche erzeugt wird.

Da meine Schaufel aber eine Dicke haben soll (was mit ICEM nicht geht) habe ich die Geometrie als IGES exportiert und in Siemens NX geöffnet.

Ich dachte mir ich nutze schnell die Funktion Fläche verstärken und anschließend runde ich die Kanten ab.

Leider scheitert es bereits beim Fläche verstärken. Ich erhalte folgenden Fehler:

Verstärken  - Fehler:Flächenabstand nicht möglich. Der Offset-Abstand ist möglicherweise größer als die Krümmung der Fläche, oder die Abstand-Fläche schneidet sich selbst.

Ich habe es dann hinbekommen indem ich die Toleranz stark erhöht habe. Dadurch wird die Geometrie aber sehr ungenau und entspricht teilweise nicht ganz der Fläche.

Das nächste Problem ist, dass sich die Kanten des erstellten Körpers nicht abrunden lassen. In der Vorschau sieht es noch richtig aus, wenn ich aber auf OK drücke, geht die Rundung nicht mehr bis an die Seiten (siehe Bild 3).

Ich vermute, dass die Fläche an manchen Stellen zu so gekrümmt ist, dass die Funktionen scheitern.
Allerdings weiß ich einfach nicht mehr weiter - ich hoffe jemand der sich auskennt kann mir ein paar Tipps geben wie ich weiterkomme oder wo das Problem liegt.

Grüße
Simon

Ich hoffe jemand

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Wie Du auf dem von Dir gewählten Weg besser voran kommst, kann ich Dir leider nicht sagen. Da fehlt mir die einschlägige Erfahrung.
Deine Vermutung ist schon richtig:
>>Ich vermute, dass die Fläche an manchen Stellen zu so gekrümmt ist, dass die Funktionen scheitern.

Aber warum berechnest Du in Matlab nur ein Flächenmodell und nicht gleich einen Körper?

>>Ich dachte mir ich nutze schnell die Funktion Fläche verstärken...

Es erscheint mir unüblich, dass eine Turbinenschaufel eine konstante Dicke aufweist. Sollte das Blatt nicht von der Achse zur Spitze dünner werden?
Und warum der Umweg über ICEM? Eine "Punktewolke" kannst Du direkt in NX einlesen und weiter bearbeiten.
Eine übliche Vorgehensweise besteht darin, mehrere Querschnitte zu berechnen und diese dann über eine Extrusion zu verbinden.

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Rainer Schulze

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4.PNG

Zunächst mal danke für die Antwort.

Das mit Matlab ist eine Idee - ich denke aber das wird sehr aufwendig mein Skript dahingehend anzupassen. Ich hatte das bis jetzt nicht gemacht, da ich in Matlab per Kaplan-Abwicklung vorgehe - damit berechnet man den Verlauf der Stromlinien. Aus mehreren Stromlinien lässt sich dann die Schaufelfläche zeichnen.

Den Umweg über ICEM gehe ich, da ich aus der Punktewolke mit Siemens NX keine Fläche hinbekommen habe. Die schießt immer über die grenzen raus (siehe Bild) - eine Eingrenzung habe ich nicht hinbekommen, da man nur Begrenzungspunkte und und keine Begrenzungslinien angeben kann. In ICEM kann ich beim Punkte-Import automatisch sagen, wie viele Punkte eine Linie ergeben und wie viele Linien eine Fläche.

Das mit den Querschnitten und anschließender Extrusion ist auch eine Möglichkeit. Das wäre aber nochmal viel Änderungsarbeit weswegen ich gehofft hatte, dass es auch mit der Fläche funktioniert - die habe ich ja bereits berechnet.

Generell ist das ganze "nur" eine Studienarbeit. Daher ist beispielsweise die Annahme der konstanten Schaufeldicke kein Problem. Das würde den Rahmen des Aufgabenumfangs sprengen.

Mein Ziel ist es momentan wirklich nur, die Schaufelfläche gleichmäßig in beide Richtungen zu extrudieren und anschließend die Ein- und Austrittskanten abzurunden.

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MoinZ

Die Kurven durch die Punkte kannst du recht schnell mit "fit curve" erzeugen.
Ob dir das aber nach dem Aufdicken mit den Radien weiter hilft kann ich dir nicht beantworten.
Kannst du die Daten hier hoch laden oder zu mailen?

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Grüße Meinolf

Ich steh auf flotte Dreier

I know I was born and I know that I'll die but the in between is mine - Pearl Jam

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Hallo Simon,

ich stelle ja häufig Auszüge unserer NX-Bücher hier herein, aber in deinem Fall müsste ich das halbe Freiformflächenbuch abliefern, so viele Funktionen werden angerissen.

Grundsätzlich ist der Weg über ICEM möglich, obwohl NX auch zahlreiche Funktionen bietet, um aus Punktewolken eine Fläche zu erzeugen. Wenn die Fläche steht solltest du mit Analyse > Minimaler Radius prüfen wie weit du aufdicken kannst oder welche Offsetfläche theoretisch möglich ist. Ggf. muss die Fläche erst noch geglättet werden. Dazu gibt es zahlreiche Flächenanalysefunktionen. Zu Thema "Radius tut's nicht" kann man mehrere Stunden lang Tipps geben.

Freiformflächentechnik ist etwas komplexer wie Klötzchen machen. "Klötzchen machen" stammt nicht von mir, das ist an dieser Stelle der gängige Ausdruck ;-)

Gruß

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Walter Hogger

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5.PNG model_mitvarverstraerkung.zip

Danke für eure Beiträge.

Vor allem das mit der Funktion "minimaler Radius" hat mir weitergeholfen. So konnte ich die Problemstelle finden und weiß jetzt endlich warum genau es nicht klappt.

Ich hatte nun die Idee, die Fläche nur im ersten Abschnitt zu verstärken und das letzte Stück mit der Funktion "Flächen überbrücken" zu erstellen (siehe Bild).

Das ganze sieht eigentlich ganz gut aus - dummerweise steht es an den Kanten über (im Bild rechts und links).

Kann man die Überbrücken-Funktion dazu bringen diesem Verlauf zu folgen?

Ich könnte mir vorstellen auf die Kanten senkrechte Flächen zu stellen und diese dann als Schnittflächen zu nehmen um das überstehende wegzuschneiden. Ich denke, die Flächen an der Seite brauche ich eh um ein abgeschlossenen Körper zu erhalten.
Macht das so Sinn?

Ich bin wie gesagt nur ein Student - NX habe ich an der Uni in einem Kurs nur die "Klötzchen Methode" gelernt - daher verzweifle ich momentan etwas an den ganzen Funktionen.

Die NX-Datei habe ich jetzt auch mal als .zip angehängt.

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Hallo Simon,

ich würde dir ja gerne helfen, verstehe aber deine Fragestellungen nicht.

Wo steht was an den Kanten über?
Welchem Verlauf folgen?
Auf welcher Kante senkrecht?

Solche Flügel oder Schaufelprofile bestehen üblicherweise aus 4 Bereichen. Druckseite, Saugseite, Strömungs-Eintrittskante und Austrittskante. Die großen Flächen der Druck- und Saugseite sind meist nicht parallel wie bei dir.
Wenn du schon Brückenflächen wählst, solltest du statt "G1" besser "G2" als Übergang zu den Verstärkungen wählen, das ist strömungsgünstiger. Nutze auch die Funktion Analyse > Form > Reflexionen um die Flächenqualität und die Übergänge zu kontrollieren. Auch die Kurvenkämme sind sehr aussagefähig.

Wie lautet übrigens deine Aufgabenstellung?
Wie kommst du auf diese Mittelfläche?
Darf das Flügelvolumen über Verstärken entstehen?

Gruß

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Walter Hogger

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6.PNG

Ich habe die Stelle nochmal als Bild angefügt. Der Verlauf müsste eher so sein, wie ich mit der blauen Linie angedeutet habe. Ich denke hier ist wieder das Problem der Krümmung der Fläche. Mein Ziel ist es, dass dieser Bereich so aussieht beim verstärkten Bereich - also im Prinzip dem Verlauf der ursprünglichen Schaufelflächenkante folgt. Und die Stelle muss noch mit einer Fläche abgedeckt werden, damit es ein geschlossener Körper ist.

Das klingt ja so, als wären Brückenflächen keine gute Lösung?
Ich habe keine Einstellungsmöglichkeit zwischen G1 und G2 gefunden - ich kann nur die beiden Flächen auswählen.

Wie gesagt - die Annahme einer gleichmäßgen Dicke sollte in meinem Fall kein Problem darstellen. Ich soll eine Wasserstoffturbine auslegen und anschließend eine CFD Berechnung durchführen.
Die Berechnungen habe ich in Matlab durchgeführt. Mein Meridianschnittprofil (und Strömungslinien) habe ich durch Bezier-Splines erstellt und das ganze per Kaplan-Abwicklung in eine 3D Geometrie überführt.

Die Schaufelfläche kommt also aus der 2D->3D Umwandlung des Meridianschnitts.

Die Schaufeldicke ist im Prinzip egal wie ich sie erstelle - mein Prof meinte nur: "geben Sie der Schaufel eine circa passende Dicke und runden Sie die Eintritts- und Austrittskanten ab".

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turbo.zip

MoinZ

Simon

zuerst einmal solltest du eine halbwegs aktuelle NX9 Version verwenden. Du hast die NX9.0.0.19, das ist das erste Release nach der Beta Version.
Dann habe ich nur die NX10, dein NX9 kann die Daten nicht öffnen.
Aber vielleicht helfen dir die Screenshots.
Die Ausgangsfläche hat einen minimalen Radius von ca. 0.6mm
Das kannst du nicht auf 1mm aufdicken ohne  die Toleranzen hochzusetzen.
Wenn du aber mit "fit surface" die Anzahl der Patches verringerst vergrößert sich der minimale Radius auf etwas über 1mm.
Dann kannst du aufdicken und auch die Kante verrunden.

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Grüße Meinolf

Ich steh auf flotte Dreier

I know I was born and I know that I'll die but the in between is mine - Pearl Jam

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7.PNG

Hallo Meinolf,

Das mit "fit surface" hat funktioniert. Ich bin jetzt soweit, wie ich es mir am Anfang vorgestellt habe. Ich habe nochmal das fertige Teil als Bild angehängt.

Nochmal Danke an euch alle - ihr seid die besten!

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