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Thema: Problem Steifigkeit (3037 mal gelesen)
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Lars282
Mitglied
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erstellt am: 13. Jul. 2011 17:20  <-- editieren / zitieren -->   Unities abgeben:          
Servus, Ich bin Student und arbeite gerade am Konzept einer mechanischen Schnittstelle. Ober- und Unterseite haben Kontakt mit 3 Hartmetallkugeln auf 3 Hartmetallstäbchen. Habe mal nur ein Bild der Kontaktelemente mit angehängt:
Ich habe jetzt in der Simulation in Inventor 2010 Pro. ermittelt ab welchen Werten es zu einer plastischen Verformung zwischen Kugeln und Stäbchen kommt. (Also wenn der Sicherheitsfaktor=1) Jedoch ist mir nicht klar wie ich aus meinen Simulationsdaten die Steifigkeit N/µm ablesen kann. Oder aber diese errechnen kann. Also simpel gesagt: Wo/Wie kann ich die Steifigkeit einer Baugruppe ermitteln/ablesen??
Ich hoffe Ihr könnt mir helfen. Danke Gruß Lars [Diese Nachricht wurde von Lars282 am 13. Jul. 2011 editiert.] [Diese Nachricht wurde von Lars282 am 14. Jul. 2011 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
fetzerman
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erstellt am: 13. Jul. 2011 19:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282 
Zitat:
Original erstellt von Lars282:
Servus,
...Habe mal nur ein Bild der Kontaktelemente mit angehängt...
Hallo Lars,
willkommen im Inventor-Forum ! Bitte Anhänge nicht auf externen Seiten hochladen!
Anhänge können hier bei Cad.de direkt beim erstellen des Beitrages mit hochgeladen werden. Nur so ist es (einigermaßen) sichergestellt, dass die Dateien (Bilder, PDFs etc.) auch später noch in dem Beitrag vorhanden sind. Sie auch mal hier Bei Deiner Frage kann ich leider nicht helfen.  Gruß, Bernhard ------------------
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Inventor Newsgroup Worldcup Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Doc Snyder
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erstellt am: 13. Jul. 2011 20:25 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
Moin! Es gibt doch als mögliche Ergebnisdarstellung nicht nur den Sicherheitsfaktor sondern auch die Verlagerung. Helfen diese Werte nicht genug? Für eine Aussage zur Größenordnung der Verformung sollte es ausreichen. Ansonsten: Lohnt es sich, das so sehr zu berechnen? Ist die gesamte Umgebungskonstruktion dermaßen steif, dass man mit der Steifigkeit des Kugelkontaktes etwas Sinnvolles anfangen kann? Herzlich Willkommen auf CAD.de, übrigens!  ------------------
Roli
www.Das-Entwicklungsbuero.de [Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
lbcad
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erstellt am: 13. Jul. 2011 20:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
also - so weit ich das weiß, ist Inventor FEM für diese Anwendung das falsche Programm. Im Inventor FEM ist für eine genaue Berechnung die Voraussetzung der Linearität einzuhalten. Das genau ist aber an der Plastizitätsgrenze gerade nicht gegeben. Für eine solche Berechnung muss man schon auf ausgewachsene FEM - Programme zurückgreifen. Also bitte nicht einfach bunte Bildchen erzeugen und dann hoffen und beten! ------------------
Gruß Lothar -----------------------------------------------------
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Lars282
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erstellt am: 13. Jul. 2011 22:33 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Das Problem ist nur, dass ich leider vorerst auf kein anderes Simulationsprogramm zurückgreifen kann. Wie könnte ich also die Steifigkeit annähern? Es ist nicht wichtig eine genaue Steifigkeit zu bestimmen, da ich mich noch in der Konzeptphase befinde, sondern vorerst einen groben Richtwert zu ermitteln was es zu erwarten gilt. Wie wäre das möglich? Die Variante der Verschiebung habe ich auch schon in betracht gezogen. Könnte ich einfach schauen, wie viel Kraft nötig ist um eine Verschiebung von 1 µm zu erreichen und das wäre dann gleich meine Steifigkeit in N/µm?? oder ist das zu einfach gedacht? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer
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erstellt am: 13. Jul. 2011 22:38 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
Wie schon ausgeführt, ist IV höchstwahrscheinlich nicht das geeignete Programm für Sowas. Erstens kann IV nur im linearen Bereich analysieren, für den platischen Bereich brauchts viel mehr als nur ein midrange-FEM. Und zweitens kann klassisches FEM einen Kugel/Fläche-kontakt nicht so richtig befriedigend simulieren, wenn ich mich recht an eine Aussage eines Ansys (Design Space) Spezialisten erinnere. Zu Deiner Konstruktion:
Kugel-Fläche-Kontakt ist an sich wenig tragfähig, kannst Du nicht eine Mulde oder flachen Innenkonus anstelle der Fläche verwenden? Genauso haben wir mal eine "mechanische Schnittstelle" aufgebaut. Nachtrag:
Sehe erst jetzt hinter dem ganzen Popupgelumpe Dein Bild...
OK, das ist zwar machbar so, aber die Kontaktverhältnisse sind auch nicht gerade berauschend.
Ideale Voraussetzungen für höchste Steifigkeit schauen anders aus.
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mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Lars282
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erstellt am: 13. Jul. 2011 23:14 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Doc Snyder
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erstellt am: 14. Jul. 2011 00:16 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
Oh ja, stimmt, Vorsicht! Die aufgeführten Einwände sind sehr berechtigt. Anfänglich ohne Kraft hast Du nur Punktkontakte, und die einfache FEM von Inventor kann nun mal nicht den aus der Verformung bei Belastung sich verändernden Verhältnissen folgen. Insofern ist es erstaunlich, dass Du da überhaupt ein Ergebnis bekommen hast, denn eine Kraft größer als Null geteilt durch keine Fläche ergibt nun mal eine unendlich hohe Druckspannung. Kann die Inventor-FEM etwa doch hier die Abplattung anhand der Herzsche Formeln nachvollziehen? Das wäre auf jeden Fall erst mal abzusichern, ansonsten kannst Du alles Angezeigte nur komplett in die Tonne treten! Eine vernünftige Aussage lässt sich hier aber auch ganz ohne Computer nur mit Papier und Schreibstift ermitteln. (Auch ohne CAD gab es schon Berechnung im Maschinenbau!  ) Für den Fall Kugel auf Walze gibt es fertige Formeln die sich in entsprechenden Büchern oder auch im www unter "Herzsche Pressung" oder "Herzsche Abplattung" (korrekterweise ohne Apostroph, vermutlich aber in triste realitas vitae oft auch mit) finden lassen. Der Rest ist dann nur noch Vektorgeometrie der Kräfte und Verformungswege. Je nach dem was Du studierst, solltest Du das ohne Probleme können (müssen). - Das mechanische Konzept an sich finde ich in Ordnung. Eine Anordnung mit Mulden oder so was hätte für die geforderte Genauigkeit IMHO zu wenig Freiheitsgrade. Das genannte Maß für die Wiederholgenauigkeit halte ich dennoch für gewagt. Da muss man ja schon eine vollständig temperaturstabilisierte Umgebung voraussetzen, damit nicht die thermischen Verwerfungen der Tragstrukturen selber schon viel größer sind. ------------------
Roli
www.Das-Entwicklungsbuero.de [Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer
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erstellt am: 14. Jul. 2011 06:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
Zitat:
Original erstellt von Lars282:
...eine Positionierwiederholgenauigkeit von <1 mikrometer...
"Weisst Du was ein my ist?" hat mich mal einer gefragt, als ich Toleranzen in dieser Grössenordnung auf die Zeichnung geschrieben habe, "Ein my ist, Du gehst auf die Toilette, wäscht Dir dann die Hände, und was dann noch dran ist, das ist ein my!"
Ich bezweifle stark, dass Wiederholgenauigkeiten in dieser Grössenordnung erreichbar sind, mit so einem System. ------------------
mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Husky
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erstellt am: 14. Jul. 2011 07:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
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Leo Laimer
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erstellt am: 14. Jul. 2011 08:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
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Aslan
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erstellt am: 14. Jul. 2011 08:27 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
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Husky
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erstellt am: 14. Jul. 2011 09:09 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
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Leo Laimer
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erstellt am: 14. Jul. 2011 09:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lars282
Weder noch, nur in einem anderen Sprach- und Kulturkreis daheim. Bei uns heisst es "Die Maschine" oder "Das Gerät", zumindest reden wir so, wenn wir nicht das Gegenüber absichtlich verwirren wollen <G> Maschinen sehe ich den ganzen Tag nicht, leider, als reine Schreibtischtäter bin ich auf Google&Co angewiesen. Und da kann man weder die Abkürzung erraten noch auf die Schnelle so richtig schöne Bilder von dieser ominösen Schnittstelle finden. Nur irgendeine Andeutung von drei Rundlinge die sternförmig angeordnet zu sein scheinen. ------------------
mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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Lars282
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erstellt am: 14. Jul. 2011 12:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
OK.. also offensichtlich scheint Inventor ja ungeeignet. Könnte als Alternative noch Abaqus nutzen. Kenne mich jedoch mit dem Programm nicht aus. Ist es als "Abaqus-Laie" möglich damit für meine Zwecke einigermaßen vernünftige Ergebnisse zu erzielen?
Kann ich die Daten aus Inventor über .step Format in Abaqus einladen und dann loslegen, oder sollte ich ein anderes Format verwenden? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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