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Autor Thema:   Winkelabweichung in FEM-Analyse (697 mal gelesen)
Godzkilla
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Winkelabweichung.jpg


WelleTest.txt

 
Hallo zusammen,
ich habe ein Teil einer Welle mal auf einer Seite mit einer Torsion Belastet und wollte herausfinden um Wie viel Grad sich die Welle verdreht bei einer gewissen Belastung. Soweit ist das Ergebnis nicht schlecht, nur komme ich nicht drauf wie ich mir anzeigen lassen kann wie viel grad sich die Welle jetzt verdreht hat.
Auf dem Bild ist das ganze mal im Faktor *0,5 dargestellt weil in der Tatsächlichen anzeige sieht man nämlich keine Veränderung.

Ich hab die Datei mal mit angehängt, vielleicht könnt ihr mir sagen wie man sich Winkeländerungen z.b. von der Passfedernut anzeigen oder rausmessen kann.

MfGodzkilla

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Roland Schröder
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erstellt am: 28. Mai. 2018 16:01    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin!

Anzeigen lässt sich die Verdrehung nicht direkt, aber Du kannst doch aus dem Verhältnis des errechneten maximalen Versatzes zum Wellenradius den Winkel leicht errechnen.[später ergänzt: Das muss natürlich ein tangentialer Wert sein, der auch ungefähr symmetrisch auftritt, hier wäre die z-Verschiebung gut  geeignet.]

Abhägigkeit und Lastaufbringung sind allerdings, so wie von Dir jetzt vorgenommen, noch bestenfalls provisorisch zu nennen.

------------------
Roland  
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jupa
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erstellt am: 28. Mai. 2018 16:02    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn Du den Radius kennst, wo der "Meßpunkt" liegt und man davon ausgehen kann, daß außer der Verdrillung keine weitere Verformung stattfindet, sollte sich doch der Winkel aus der Verschiebung des Punktes berechnen lassen: atan(Verschiebung/Radius) .

Jürgen

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Godzkilla86
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erstellt am: 30. Mai. 2018 14:27    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Danke für eure Antworten aber ehrlich gesagt komme ich trotzdem nicht weiter. Die Z-Verschiebung beträgt laut Inventor 2,935e-06 und ehrlich gesagt weiß ich nicht wie ich daraus eine "normale" Zahl rausbekomme. Und selbst wenn ich die habe wie komme ich dann auf eine Winkelveränderung?

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MacFly8
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2,935e-06,

das heißt doch nichts anderes als

2,935*10^−6

also

0,000002935

MfG MacFly

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Roland Schröder
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erstellt am: 31. Mai. 2018 13:35    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich


WelleTest-Godzkilla-2018-05-28-z-Verschiebung.png

 
Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:
...Z-Verschiebung beträgt laut Inventor 2,935e-06 ...
Komisch, bei mir beträgt die z-Verschiebung in Deinem Modell, gemessen an der Stirnfläche, wo die Maxima sind, 0,001647 und 0,001522 mm (ein bisschen asymmetrisch wegen der Passfedernut.

Hast Du gegenüber der am 28. geposteten Dateiversion etwas geändert?
Oder woanders gemessen?
Oder eine andere Einheit verwendet? (Die muss man immer mit angeben!)

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Roland  
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Michael Puschner
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180531-2201-Y_Verschiebung.jpg


180531-2201-Z_Verschiebung.jpg

 
Was Godzkilla als Verschiebung angibt (2,935e-06 mm), scheint mir eher die Verschiebung in X zu sein.

Die stirnseitig umlaufende tangentiale Verschiebung beträgt mit einem etwas optimierten Netz ca. 0,0016 mm bei einem Radius von 51 mm. Das ergibt nach atan(0,0016/51) einen Winkel von ca. 0,0018 grd.

Als kleine "Zentrierhilfe" habe ich die innerste Zylinderfläche der Stirnseite noch mit einer Pin-Abhängigkeit (Verankern) gegen radiale Verschiebung gelagert.

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Torsten Niemeier
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erstellt am: 01. Jun. 2018 02:34    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Bei sehr kleinen Verschiebungen wie hier muss man den arcustangens wegen der 45° Steigung ja schon fast nicht mehr anwenden.
Um noch etwas Verwirrung zu stiften. 

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Godzkilla86
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erstellt am: 01. Jun. 2018 08:42    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Guten Morgen zusammen und erst mal vielen Dank für die Hilfe bei meiner Frage.
Mir ist aufgefallen, dass bei euch die Messpunkte ganz normal in mm ausgegeben werden und ich diese hoch -6 Zahlen bekomme.
Wo kann ich das denn bei meinem Inventor einstellen?
Jetzt habe ich auch verstanden wie man die Verdrehung nachvollziehen kann. Wenn jetzt noch die Streckgrenze vom Material nicht zu hoch ist dann sollte ich zumindest mal auf der sicheren Seite sein.
Wobei mir noch der Gedanke kam ob man nicht noch bei den vorgegebenen Drehmoment was drauflegen müsste weil die Welle soweit ich weiß einen überdimensionalen Mixer antreibt der zähflüssiges rührt. Also dass man noch den Gegendruck vom medium einrechnen muss weil bisher bezieht sich die Drehmomentangabe nur auf die Abgangsleistung vom Antriebsmotor.

MfGodzkilla

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jupa
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Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:

Wobei mir noch der Gedanke kam ...

Dabei kommen mir nun zwei Gedanken:
Erstens: Ich weiß ja nicht, welchen Wert Du für das Drehmoment angenommen hast. Aber mehr als der Motor zu leisten vermag kann an der Welle ja wohl nicht ankommen, egal wie zähflüssig das zu rührende Medium ist. Schlimmstenfalls bleibt der Motor einfach stehen ...
Zweitens: Wenn es Dir nur darum geht zu ermitteln, ob die Welle hält, braucht Dich der (Winkel-)Wert für die Verdrehung gar nicht zu interessieren. Entscheidend ist doch vielmehr, welche Spannung entsteht und ob diese Spannung den zulässigen Maximalwert (incl. Sicherheitsfaktor usw.) nicht überschreitet.

Jürgen

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erstellt am: 01. Jun. 2018 09:23    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:
Wenn jetzt noch die Streckgrenze vom Material nicht zu hoch ist dann sollte ich zumindest mal auf der sicheren Seite sein.

Nur unglücklich formuliert oder ...?
Die Streckgrenze ist eine gegebene Materialeigenschaft. Die durch die Belastung am Bauteil auftretende Spannung kann man nun gegen die Streckgrenze vergleichen und damit abschätzen, ob das Bauteil hält (Spannung < Streckgrenze) oder versagt (Spannung überschreitet Streckgrenze). Je höher die Streckgrenze ist, desto mehr kann das Bauteil "aushalten".

Jürgen

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Torsten Niemeier
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Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:

...und ich diese hoch -6 Zahlen bekomme.

... Wenn jetzt noch die Streckgrenze vom Material nicht zu hoch ist dann sollte ich zumindest mal auf der sicheren Seite sein.


Mir machen diese Aussagen gerade etwas Angst.
Vorsichtig gesagt. 
Bist Du Dir sicher, dass Du der Richtige bist, um Wellen auszulegen?

Gruß, Torsten

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Godzkilla86
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erstellt am: 01. Jun. 2018 10:14    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von jupa:

Nur unglücklich formuliert oder ...?

Da hast du recht es geht natürlich um die Spannungsauslastung von der Welle.

Der Winkelwert der Verdrehung war eher für mich selbst gedacht um eine Vorstellung zu bekommen was mit der Welle passiert. Die Auslegung der Welle ist auch nicht meine Aufgabe sonder ich würde es als Neugierde bezeichnen.

@Torsten Niemeier: Ich denke du brauchst keine Angst zu haben mir geht es hier nur für mich persönlich um Herangehensweisen. Ich beschäftige mich schon eine Weile mit der FEM Berechnung und bin einfach ein Fan geworden. Da mich interessiert hat um wie viel grad sich die Welle verdrehen würde und ich eine solche Rechnung noch nicht gemacht hatte hab ich eben glücklicherweise hier viele User die deutlich mehr Erfahrung und die richtigen Tipps für mich um meine Neugierde haben.

Also nochmal in kurzform ich bin nicht für die Auslegung der Welle zuständig sondern bin einfach FEM Interessiert und möchte da noch einiges darüber lernen.

MfGodzkilla 

[Diese Nachricht wurde von Godzkilla86 am 01. Jun. 2018 editiert.]

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Roland Schröder
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Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:
...bei euch die Messpunkte ganz normal in mm ausgegeben werden und ich diese hoch -6 Zahlen ...
Auf Deinem ersten Bild ganz oben ist als Skaleneinheit auch mm angegeben, und die Zahlenwerte sind einfaches Dezimalformat.

------------------
Roland  
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Michael Puschner
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erstellt am: 01. Jun. 2018 13:46    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 Godzkilla 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:
... bei euch die Messpunkte ganz normal in mm ausgegeben werden und ich diese hoch -6 Zahlen ...

MacFly8 hat es ja eigentlich schon erklärt.

Wenn die Einheit mm ist und die Anzeigen der Belastungsanalyse maximal sechs Nachkommastellen haben, werden Zahlenwerte bis 0,000001 mm in "normaler" Dezimalschreibweise angezeigt. Werte unter 0,0000005 mm würden dann aber als 0 mm dargestellt, was wenig aussagekräftig ist, vor allem wenn alle Werte diese Größenordnung haben.

Statt in solchen Fällen die Anzahl der Nachkommastellen zu erhöhen, ist es üblich (und wird auch hier so praktiziert) auf die Exponentialschreibweise zu wechseln. Das hat den Vorteil, dass man sehr kleine Zahlenwerte noch sehr exakt erfassen kann. Satt 0,000002935 schreibt man also 2,935e-06. Nimmt man noch kleinere Zahlenwerte wird der Sinn sofort klar. Eine Zahl wie 0,00000000000065329 nimmt nicht nur mehr Platz ein als 6,5329e-13 sondern liest sich auch schlechter. Und die Größenordnung zeigt sich schon auf den ersten Blick, ohne dass man die ganzen Nullen erst einmal zählen muss. Dasselbe gilt auch für sehr große Zahlen. Die Schreibweise 1e12 ist wesentlich schneller erfasst als 1000000000000. Auch ist anhand der (signifikanten) Ziffernfolge sehr leicht erkennbar, mit welcher Genauigkeit der Zahlenwert dargestellt ist.

Zitat:
Original erstellt von Godzkilla86:
... und möchte da noch einiges darüber lernen. ...

https://www.marco-burmeister.de/helferlein/de_dezimalzahlen_zehnerpotenz.html
https://www.youtube.com/watch?v=NAslOP0f5M8
https://de.wikipedia.org/wiki/Wissenschaftliche_Notation
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleitkommazahl


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Michael Puschner
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Godzkilla86
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Danke mit der Exponentialdarstellung bin ich jetzt vertraut und komme damit zurecht.
Lernen möchte ich mehr über das Thema FEM-Analyse und nicht über nachkommastellen 

MfGodzkilla

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