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Result_0_1.png

Hallo!

Ich bin Student und für eine Bestätigung meiner Berechnung einer rotierenden Scheibe aus TitanGrad5 wollte ich mit Autodesk Inventor eine Belastungsanalyse durchführen. Die Scheibe ist etwa 130mm im Durchmesser mit einem Innendurchmesser von 65mm und 0,5 mm dick. Also sehr dünn. Sie soll sich mit 50.000 U/min drehen. In meiner händischen Rechnung passt das mit dem Werkstoff TiAl6V4.

Nun wollte ich mit Inventor meine Rechnung kurz überprüfen. Leider bin ein Anfänger mit Autodesk, da wir an der Uni nur mit Catia arbeiten. Die CATIA FEM-Analyse hat mir aber Probleme bereitet, und somit wollte ich mal Inventor versuchen. Ich habe eine Pin-Abhängigkeit (axial/tangential) gewählt, sowie in den Körperlasten 50000rpm. Nun zeigen die von-Mises-Spannungen einigermaßen übereinstimmende Ergebnisse mit meiner Rechnung (dort habe ich noch Temperaturunterschiede am Außenrand und Innenrand berücksichtigt, diese Funktion habe ich in Inventor nicht gefunden). Aber was überhaupt nicht übereinstimmt sind die in der Animation angezeigten Dehnungen. Ich habe die Dehnungen noch mal per Hand gerechnet, aber dort komme ich maximal auf 0,1mm Dehnung im Radius. Die Animation zeigt aber einige mm an...

Nun wollte ich mal fragen, ob mir vielleicht netterweise jemand Tipps geben könnte, woran der Fehler liegen könnte? Evtl andere Einstellungen?

Vielen Dank schon mal!

Benir

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verschiebung.jpg

Hallo,

welchen Wert kriegst du denn, wenn du die Auswertung der Verschiebung anschaust?
In der Grafik skaliert Inventor die Verschiebung erstmal immer.

Du kannst oben in der Leiste die Skalierung auf "Tatsächlich" umstellen.
Wir sind da auch schon ab und zu mal erschrocken... 

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mfg
ftg

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Vielen vielen Dank!!

Nun sind die Dehnungen grafisch auch meiner Rechnung entsprechend! Das Ergebnis hatte mich wirklich sehr erschreckt.. 
Die Auswertung hat bei xx und yy ca 0,145mm Verschiebung angezeigt, das dürfte stimmen. Bei meiner händischen Rechnung habe ich noch ein Temperaturfeld von -30° Außen auf -60° Innen berücksichtigt. Kann das eigentlich Inventor auch irgendwie berücksichtigen? Einen linearen Temperaturverlauf über den Scheibenradius?

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Ohne jetzt noch davor zu sitzen sag ich mal nein.
Die Möglichkeiten in Inventor sind da doch etwas beschnitten worden.

Aber als Student müsstest du doch Zugriff auf die "großen" Simulation-Produkte haben?

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mfg
ftg

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Mit Inventor kann man nur mechanisch, linear elastische Probleme bearbeiten. Dabei sollte darauf geachtet werden, nur kleine elastische Verformungen zu betrachten.
Temperatureinflüsse können dabei nicht mit einbezogen werden. Richtige Simulationsumgebungen wie Ansys od. eben Autodesk Simulation (ehem. Algor) besitzen hingegen Möglichkeiten Temperatureinflüsse mit einzubeziehen.

P.S. Vorsicht bei Simulationen mit solch schmalen Wandstärken wie in deinem Fall. Inventor hat da des öfteren Probleme. Nicht zuletzt deshalb, da man dabei schnell in den Bereich großer Auslenkungen hineinrutscht.

[Diese Nachricht wurde von der Konrad am 09. Jul. 2012 editiert.]

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Die dünnwandigen Bauteile sind in dem Fall nicht problematisch, da die Belastungen rein radial auftreten, also in Hauptachsenrichtung.
Da dürfte die Querschnittsdicke keine Rolle spielen.

Temperatureinfluss kriegst Du mit Inventor so einfach nicht hin.
Da brauchst Du eine ausgewachsene FEM Applikation mit Multiphysics-Solver, die üblichen Verdächtigen sind ja sicher bekannt:
Abaqus, LS-Dyna, Ansys, Algor, Patran/Nastran (MSC) usw.
Theroretisch könnte man unterschiedliche Bereiche des Modells definieren und verschiedene Materialkennwerte für
die auftretenden Temperaturen verwenden.
Aber kannst Du Dir sicherlich selber denken, dass das nur in Näherung vernünftige Werte bringt 

Grüße Falk

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Zitat:

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Original erstellt von loop29:
Die dünnwandigen Bauteile sind in dem Fall nicht problematisch, ...

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Vielleicht hat benir ja sogar IV2013 und könnte daher dünnwandige Bauteile alernativ als Schalenelemente rechnen.

Zitat:

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Original erstellt von benir:
Hallo! ...

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Willkommen bei CAD.DE und AUGCE! 
Vier wichtige Links für den problemlosen Einstieg:
Richtig Fragen - Nettiquette - Suchfunktion - System-Info

Bitte in der Systeminfo noch die IV-Version ergänzen, dann kann man gezielter helfen.

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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Vielen Dank für die vielen Antworten!

Also da sich die Spannungs- und Dehnungsergebnisse mit meiner Rechnung decken, denke ich, dass das dünne Scheibenprofil keine Ergebnisverfälschung erzeugt hat. Ich benutze Inventor 2013.

Für die Temperaturabhängigkeit werde ich wohl wieder einen Blick auf Abaqus werfen müssen, damit hatte ich aber einige Probleme. Oder ich verallgemeiner mein Ergebnis und lass die 30° Temperaturdifferenz außen vor.

Vielen Dank nochmal für eure Hilfe!

[Diese Nachricht wurde von benir am 11. Jul. 2012 editiert.]

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