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Hallo zusammen,

ich habe folgendes Problem:

Möchte eine transiente Analyse durchführen und die Lastfolge, zur Minimierung des Aufwandes, in nur einem Loadstep durchrechnen. Hierzu habe ich die Last-Zeit-Folge in einem Table hinterlegt und will Ansys, über "autots/deltime", die Steuerung der Zeitschritte überlassen. Diese sollten meiner Meinung nach so eingestellt werden, dass sowohl Lastfolge als auch Antwortschwingungen hinreichend aufgelöst werden.
Um diese Methode zu testen habe ich, exemplarisch, einen einseitig eingespannten Balken (aus Link1-Elementen) aufgebaut den ich am freien Ende axial Auslenke. Die Lastfolge besteht aus einem ersten Zeitraum ohne Auslenkung, dann erfolgt ein Auslenkungs-Peak, anschliessend wieder Null-Auslenkung.
Ansys macht nun folgendes: Bis zum Beginn der Auslenkung wird das Kollektiv schnell abgefahren (Zeitschritt an Obergrenze der "deltime"-Einstellung; die Ausgabe zeigt keine Respons-Frequency); sobald der Peak beginnt wird die Schrittweite auf die Untergrenze reduziert und die Lastfolge durchlaufen. Am Ende des Peaks schwingen die balkeninneren Knoten noch leicht nach. Diese Schwingung ebbt allserdings relativ schnell auf vernachlässigbar kleine Amplituden ab die mich überhaupt nicht mehr interessieren. Ansys erkennt aber trotzdem noch eine Antwortfrequenz welche es auflösen will und bleibt daher mit der Zeitschrittweite an der Untergrenze bist das Laufzeitende erreicht ist.
Habe schon versucht einen Dämpfungsfaktor zu vereinbaren um diese (meiner Meinung nach nur noch numerischen) Restschwingungen/Rauschen zu unterdrücken. Hat allerdings auch nicht funktioniert und eine minimale Restauslenkung und damit kleine Zeitschritte bleiben bestehen. 

Gibt es eine Möglichkeit um zu Vereinbaren, dass Antwortschwingungen der Struktur nur bist zu einer bestimmten Frequenz bzw. erst ab einer minimalen Amplitude als solche erkannt und der Zeitschritt entsprechend angepasst wird?

Wäre klasse wenn mir jemand helfen könnte,

schöne Woche, Gruss

Steffen

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generell gilt, das das Antwortverhalten sauber aufgeloest werden sollte. Andernfalls wird Schwingvorgang nicht sauber abgebildet. Das gesagt, muss mann einschraenkend bemerken, das je steifer das Design, um so hoeher die Eigenfrequenzen, um so hoeher der rechnerische Aufwand zur sauberen Aufloesung. Zudem treten je nach Steifigkeit und Entfernung Anregungungs'frequenz' zu Eigenfrequenz Schwingungen auf, die eher weniger von Interesse sein koennen.

Um Aufwand zu reduzieren (bei entsprechender Modellgroesse) kann man die max. zul. Zahl der Substeps reduzieren. Was zur Folge hat, das hochfrequente oder Schwingungen kleiner Amplitude nicht (resp. unvollstaendig) aufgeloest werden (verfuegbare Substeps grober als deren Aufloesung erfordern wuerde).

Diese Schwingungen mittels Daempfung 'herauszufiltern' ist generell nicht sinnvoll, da die Materialdaempfung ja in der Realitaet einen bestimmten Wert besitzt den die Rechnung wiederspiegeln sollte.

Man kann evtl. die kleinen Oszillationen (nach Berechnung) mit einem APDL Script (benutzend VPUT, *DIM *IF *DO *VPLOT Konstrukt) aus den Postprocessor Ergebnissen 'ausfiltern'. Frage ist aber, warum sollte man Detail wegfiltern, man kann ja ggf in dickerer Linienstaerke plotten.

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Gruss,
Frank Exius
IFE Deutschland
www.ife-ansys.de

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Hallo Frank,

erst mal vielen Dank für Deine Hilfe.
Die Idee die max. Anzahl der Substeps vorzugeben ist, so denke ich, gleichzusetzen mit einer nach unten hin beschränkten Zeitschrittweite (deltime).
Das Problem an der Sache ist aber, dass Ansys ab dem Zeitpunkt wo sich im System etwas bewegt immer sehr hohe Antwortfrequenzen berechnet. Dies führt dazu, dass die Schrittweite von da an immer an der Untergrenze klebt (oder die Anzahl der Substeps an der Obergrenze)und selbst dann nicht wieder hoch kommt, wenn die Antwortamplituden in die Grössenordnung e^-30 abklingen.
Ich würde Ansys gerne sagen dass es zur Bestimmung der ResponseFrequenzy nur die ersten 5 Eigenfrequenzen hernehmen soll und die auch erst ab einer Amplitude von xy.
Dann wäre gewährleistet, dass Ruhephasen (in denen mein System abgeklungen ist, was ich vorher ja evtl. noch nicht weiss) mit einer grossen Zeitschrittweite zügig durchlaufen während dynamische Phasen mit kleiner Schrittweite aufgelöst würden. Damit bräuchte ich mir keinerlei Gedanken mehr darum machen wir ich meine Lastfolge unterteile.

Grüsse Steffen

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der Vorschlag min. Schrittweite so zu vergroebern, das einiges an Noise (hochfrequente Schwinganteile - evtl aber auch erwuenschte Information) weniger erfasst wird, ist (geeignetenfalls, von Fall zu Fall abzuwaegen) eine Sache des Tunings. Geeignetenfalls min. Schrittweite soweit vergroebern bis Unerwuenschtes wegfaellt, Erwuenschtes uebrig bleibt.. Abwaegeungssache.

Um nur die ersten Grundmoden heranzuziehen, empfiehlt es sich, die transiente Analyse als Modal Superposition basierte (transiente) Rechnung auszufuehren.

Das bedeuted eine etwas aufwaendigere Analyseprozedur, da hier 2x Schritte anfallen - statt 1x bei full Transient Analysis Procedure - nehme an das ist die bisherige Vorgehensweise auf deiner Seite.

Hierbei in (vorab auszufuehrender) Modalanalyse eine entsprechend begrenzte Anzahl an zu extrahierenden Modes spezifizieren - auf deren Ergebniss basierend anschliessend (modal superposition basierte) Transiente als Schritt 2x rechnen.

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Gruss,
Frank Exius
IFE Deutschland
www.ife-ansys.de

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ok, wäre ein korrekter Ansatz. Da ich aber mit Kontakt arbeite müsste ich da schon enorme Umwege in Kauf nehmen. Ausserdem habe ich gelesen, dass bei dieser Methode die Zeitschrittweite konstant gewählt werden muss und autots somit eh nicht funktioniert?!

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Hallo Steffen,

korrekt, das mit der konstanten Schrittweite war mir nicht praesent.
Das Kontakt vorliegt war mir nicht bekannt, mit modal superposition nicht beruecksichtigt,
mit reduced method (eine dritte Methode) nur ueber eingeschraenkten Knoten-Knoten Kontakt beruecksichtigbar.

Ggf Input schicken -  wenn Testmodelgroesse(Laufzeiten im Minutenbereich). Muss ich mir 1:1 ansehen (max.Amplituden, Zeiten, Eigenfrequenzen,
im Kontext). Ferndiagnose wenig effizient.

Habe so keine direkte Empfehlung ausser, den Lauf zu gewuenschtem Zeitpunkt(wenn Lastimpuls abgeschlossen ist, als Loadstep 1) zu beenden
und fuer die verbleibende Ausschwingzeit (ein Loadstep 2) eine kleinst zul. Schrittweite zu erzwingen (bei autots,off).

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Gruss,
Frank Exius
IFE Deutschland www.ife-ansys.de

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Hallo nochmal,

hab obige Geschichte mit der automatischen Zeitschrittweite jetzt mal auf mein eigentliches Modell übertragen. Funktioniert soweit eigentlich alles doch besser als ich dachte. Die Antwortfrequenzen bewegen sich in einem Bereich wo ich die min. deltime noch hinlegen kann und die Rechnung trotzdem rel. zügig durchläuft.
Meine Lastfolge enthält allerdings einige abrupte Übergänge (Impulse), wo die Zeitschrittweite dann doch an ihre Untergrenze stösst.
Mal ganz blöd gefragt:
Eine Folge einer nach unten hin beschränkten deltime ist, dass ich höherfrequente Antwortschwingungen nicht mehr sauber auflösen kann.
Hat diese Einschränkung (z.B. bei oben genannten impulsartigen Laständerungen) aber auch zur Folge, dass die Antwort der Struktur dadurch verfälscht werden kann?

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