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Hallo Forum,

im Rahmen meiner Studienarbeit muss ich die mechanische Verformung des Reibpaares Schleifring-Bürste simulieren. Bei der Modellierung des Schleifrings erstelle ich mit gemessenen Werte wie folgt die Oberfläche.

k,1,-1.0e-02,-1.5e-02,6.7e-05
k,2,-1.0e-02,-9.0e-03,6.3e-05
k,3,-5.0e-03,-1.5e-02,6.8e-05
k,4,-5.0e-03,-9.0e-03,6.3e-05

Die x- und y-Werte liegen im mm-bereich und die z-Werte sind die  Unebenheiten der Schleifringoberfläche im µm-Bereich. Wenn ich nun eine Fläche erzeugen will, erscheint immer folgende Fehlermeldung.

*** WARNING ***                        CP=      2.494  TIME=  14:00:05
The group of lines beginning with 1 2 3 4 has a poorly matching   
coordinate value in the currently active csys.  The interior of the   
enclosed curved area may not be accurate (coordinate range = 6.3E-05   
to 6.8E-05).                                                           

Mein erster Gedanke war, dass die Fläche durch die vier Punkte überbestimmt war. Aber daran kann es nicht liegen, denn wenn ich die z-Werte auch in den mm-Bereich vergrößere, kommt diese Fehlermeldung nicht.
Vielleicht kann mir einer helfen oder einen guten Hinweis geben.

Vielen Dank im voraus
Bastian

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Hallo Bastian,

i.A. sollte man bei der Erstellung von gekrümmten Flächen sehr vorsichtig sein. Das Problem hier wird sein, vermute ich mal, das die eingegebenen Koordinaten sehr klein sind und es da zu Tolleranzproblemen kommt.

Allerdings ist es auch nur eine "Warnung"... Die Fläche wird ja erstellt und auch vernetzt.

Du könntest deine Problemstellung mal genauer erläutern, evtl. Bilder, vielleicht kann ich Dir helfen.

Grüße
lev

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Hallo lev,

Ein Schliefring dient bei einer rotierenden Maschine zur Übertragung elektrischer Energie auf die Welle.

Dieser Schleifring wurde mit einer Messuhr vermessen, so dass man die Oberflächenstruktur erhält.

So sieht die gemessene Schleifringoberfläche aus, die x-Achse (0-100) entspricht den Messwerten entlang des Umfangs und die y-Achse (0-5) sind die verschiedenen Spuren in axialer Richtung. Die z-Achse ist in µm angegeben.
Da die Werte in Umfangsrichtung einen Abstand von 5mm haben und die Spuren 6mm voneinander entfernt sind, werden diese Daten noch Spline-Interpoliert.

Aus diesen Werten wird nun ein kleiner Teil (20mm) betrachtet. An dieser Stelle liegt die durch eine Feder angepresste Bürste auf und überträgt den Strom.
Nun versuche ich halt aus diesen interpolierten Werten den Schleifring in Ansys nachzubauen. Um die Rechenzeit beim Versuchen zu vermindern, habe ich nicht die interpolierten Werte benutzt. Hier ein Bild der Volumen, wenn ich die Warnungen ignoriere.

Da die Verformungen ja nur im µm-Bereich liegen, kann man sie hier leider nicht sehen. Mein nächster Gedanke war halt, aus diesen vielen einzelnen Volumen ein großes Volumen zu erstellen. Dies scheiter aber an der Fehlermeldung:

*** ERROR ***                          CP=      9.293  TIME= 12:16:16
Current ANSYS geometry failed to support boolean operations.  See list 
error window for details.                                             

Und das steht dann im Errorfenster:

The following entities do not support booleans.

Use the SPLOT command to examine bad surfaces/areas
Format for SPLOT is SPLOT,NA1,NA2,NINC,MESHSIZE

        Volume      Shell    Area      Loop      Line
            1        1        1        1        34
            -        -        6        1        38

Leider kann ich damit nicht viel anfangen.
Bei meinen ersten Versuchen habe ich willkürlich zwei Würfel mit sichtbar krummer Oberfläche erstellt (also mm-Bereich). Dabei kamen keine Warnungen und ich konnte die Volumen auch ohne Probleme miteinander addieren. Erst als die z-Werte der Oberfläche in den µm-Bereich kamen, kamen auch die Warnungen.

Hier nochmal ein Bild von den vermaschten Volumen. Als Elemnttyp habe ich solid45 gewählt.

Ich habe allerdings noch keine Ergebnisse der Verformungen vorliegen und somit kann ich auch nicht sagen, ob diese Warnungen sich auf das Ergebnis auswirken. Ich wollte halt gerne alles mit Quadern vermaschen, da ich so genau weiß, wo sich die Nodes befinden. Außerdem liegen die Nodes von Schleifring und Bürste genau untereinander, was bei den Contactelementen sehr nützlich ist.

Ich hoffe, das ist erstmal einigermaßen verständlich. Ich warte erstmal ab, was die Simulation für Ergebnisse ausspuckt. Mich hätte halt nur interessiert, was diese Warnung zu bedeuten hat und ob man vielleicht irgendwo die Toleranzgrenzen einstellen kann.

Danke für deine Mühe, lev...

Gruß
Bastian

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