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Hallo Ansys-User!
Erstmal alles Gute im neuen Jahr!
Mein Anliegen:
Ich möchte ein "Gebilde" einer Modalanalyse unterziehen, kann aber "nur" Solid45-Elemente verwenden (wäre Solid92 besser?).
Bei den Voreinstellungen gebe ich nur an, wieviel er berechnen soll und bis wohin, alles andere bleibt.
Die Ergebnisse sind aber nicht plausibel, sprich zu hoch.
Ich nehme an, es liegt an einer schlechten Vernetzung (Solid45, zu wenig Elemente, da begrenzt). Gibt es daher Einstellungen für die Modalanalyse, bei der eine schlechte Vernetzung zum Teil kompensiert wird?

Danke für die Antworten!!

Andreas

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Hallo Ansi8,

ich habe letztens auch eine Modalanalyse mit Solid45 Elemeneten, und würde mal behaupten das die errechneten Ergebnisse relative nah ander Realität liegen.
Aus eigener Erfahrung solltest du jedoch folgendes überprüfen:
- ist die Zuweisung der Materialparameter korrekt?
- sind die Randbedingungen richtig formuliert? Ideal feste Einspannungen spiegeln oftmals nich die Realität wieder und die Struktur wird deshalb steifer weshalb auch die EF steigen.
- die Vernetzung sollte nich zu viele geometrisch Fehlerhafte Elemente enthalten (Also zu viele spitze Winkel usw... ). Je ästhetischer ein Netz aussieht, umso besser ist in der Regel auch das Ergebnis.

So, dass waren erstmal meine Tips. Falls es neue Erkenntnisse gibt, ich wäre stark an einm Erfahrungsaustausch interressiert.

mfG Tuttinator

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Hallo,
in die Eigenfrequenzen geht die Steifigkeit nur mit der Wurzel ein. Zudem wirken sich lokale Fehler im Allgemeinen weniger aus. Wenn Du allerdings die gesamte Struktur mit Solid45 Tets vernetzt, kannst Du die Ergebnisse wirklich nur unter großem Vorbehalt verwenden. Eine Lösung wäre die Verwendung von Solid73, die allerdings inzwischen nicht mehr dokumentiert sein dürften. Kannst ja mal schauen, ob sie bei dir noch verfügbar sind (et,1,73). Du hast dann 6 Freiheitsgrade pro Knoten und 4 Knoten pro Tet. Genauigkeit ist ungefähr auf Solid45-Hexaederelement-Niveau. Rechenaufwand ist deutlich geringer als mit Solid92 Elementen gleicher Netzdichte.

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Hallo gebert,

wieso kann man Ergebnisse mit Solid 45 Elementen nur unter Vorbehalt genießen ?
Diese Elemente werden doch sogar im Buch FEM für Praktiker in einigen Beispielen verwendet.

mfG Tuttinator

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Hi,

ist denn die Dichte richtig vereinbart?
Hier lauert doch oftmals ein Einheitenfehler!
Ansonsten kann ich nur sagen, daß die Netzgüte bei einer Modalanalyse meist eine untergeordnete Rolle spielt.

Gruß, Stabbels

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Hallo,
Solid45 sind als Hexaeder gedacht und super, was das Rechenaufwand-Genauigkeitsverhältnis angeht. Absolut erste Wahl. Man kann sie aber auch in degenerierter Form als Tets nutzen, indem 4 Knoten zu einen zusammengefasst werden. Dann ist aber die Ergebnisqualität mies. Gibt es in Fem für Praktiker nicht auch ein Beispiel, bei dem ein einseitig eingespannter Balken mit verschiedenen Elementarten vernetzt und die Ergebnisse verglichen werden? Vielleicht kannst Du ja denselben Balken mit Solid45-Teds berechnen und die Ergebnisse hier posten. (Ich denke, der Balken ist sicher viel zu steif)

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Hallo!
Vielen Dank für Eure Beiträge.
An den Voreinstellungen (Dichte,E-Modul, u.s.w.) liegt es nicht.
Ich kann leider nur Solid45-Tets erzeugen (free-mashing).
Für Mapped ist die Geometrie nicht geeignet.

Nun habe ich mal nachgeschaut, wieviel Elemente ich denn nun erzeuge, da ich eine Uni-Lizenz habe mit einer 128000-Elemente-Beschränkung.
Da steht nun z.B. folgendes:
Nodes:44626
Elements:65106
Also eigentlich weniger als 128000.
Aber es steht noch:
Maximum Node-Number: 127056
Maximum Element-Number:65106.
Cad-Fem hat mir mitgeteilt, die Grenze orientiert sich an der Node-Number?! Die muß, siehe oben, aber nichts mit der wirklichen Anzahl zu tun haben (was für mich ärgerlich ist).

Kann man auf die Nummerierung zugreifen (Startwerte liegen alle bei 1)?

Gruß

Andreas

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Das geht im
Main Menu > Preprocessor > Compress Numbers

Man kann aber so ziemlich jedes "Gebilde" mit einem Hexmesh vernetzen.
Dazu muß das Teil nur genügend oft zerteilt werden. Das funktioniert aber mit Ansys relativ zuverlässig.

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hallo horval!
ich habe aber einen großen volumenkörper, der vorher (durch proe)
eine baugruppe mit vielen volumenkörpern war.
in ansys habe ich dann unter operate ... einen daraus gemacht.

vernetzt er dann auch automatisch mit hex?
und wie sieht ungefähr die vorgehensweise aus?

gruß

andreas

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Das Problem wird langsam klarer.
Also ich schlage vor, die Netzdichte noch etwas gröber zu wählen und dann Solid92 zu nehmen.
Vielleicht solltest Du mal einen Screenshot posten, damit man ungefähr weiß, um was für Geometrie es sich handelt.

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hallo!
danke für die ganzen antworten!
vieles hat sich jetzt durch die nutzung der workbench erledigt!

gruß

andreas

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Workbench hat zwar gelockerte Meshqualitaet-Checks ggue ANSYS Classic, was aber fuer lineare Analysen generell ok ist, fuer Nichtlinearitaeten beachtenswert. Fuer modale Analysen, hier Thema, sind Elementform und Typ je nach Last, Geometrie relevante Aspekte bzgl geeigneter Ergebnisse.

siehe dazu auch ANSYS Classic:
Verification Manual> Part II. Benchmark Study Descriptions>
VMC4 und VMC5

siehe dazu auch ANSYS Workbench Hilfe:
Simulation 8.1 Help> Part I. Appendices>
Appendix B. ANSYS Workbench and ANSYS Meshing Differences

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Gruesse,
Frank Exius
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hallo herr exius!
danke für ihre hinweise. bzgl. der modalanalyse rechne ich frei-frei.
ist es richtig, das die ersten 6 eigenmoden starrkörpermoden sind und bei 0 hz liegen?
bei meiner simulation (0 - x hz, 10 frequenzen rechnen) sehen die ersten 6 zwar nach starrkörpermoden aus, es sind aber nicht alle dazugehörigen frequenzen 0! wie lässt sich das erklären?

für eine antwort wäre ich sehr dankbar.

gruß

andreas

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bei 6DOF/Knoten (entsprechend eingesetztem Elementtyp) = 6 RBM's
(rigid body modes, Starrkoerpermoden) mit Frequenz=0

Welche Frequenzwerte bekommen Sie denn hier. Sind die anderen, non-RBM-Frequenzen wie erwartet, ok?

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Gruesse,
Frank Exius
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rahmenstruktur.jpg

leider zeigt mir ansys-workbench nicht den elementtyp an.
ich würde aber sagen, da in ansys-classic mit solid45 und solid92 gearbeitet wurde und es sich um einen volumenkörper handelt, das solid92-hex benutzt wird und demnach 3dof/knoten vorhanden sind.
dies würde ja auch mit den ersten frequenzen übereinstimmen (0 bzw. nahe 0). die nächsten drei frequenzen liegen aber nicht im erwarteten
bereich (16 -> siehe bild, 23, 26) und bei animation bewegt sich fast komplett (nicht ganz starr) die gesamte struktur in eine richtung. ich will damit sagen, das keine richtige torsion und biegung zu sehen ist. als ergebnis brauche ich aber die 1. torsions- und biegeeigenfrequenz, die bei ca. 40 und 60 hz deutlich zu sehen sind.
mit den ersten drei kann ich nichts anfangen.

gruß

andreas

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gerade wieder am Schreibtisch, und schon eine falsche Angabe (meinerseits) entdeckt:

muss heissen bei 3D Modelierung frei-frei hat das Objekt 6x, bei 2D Bewegungsmoeglichkeit 3x RBM's. Hoffe jetzt hab ich's richtig ; ) Hauptsache es faellt einem gleich ein/auf.. also nicht abhaengig von DOF/Knoten.

Warum die 4.Frequenz (im jpeg) ungleich Null ist, bei Annahme 3D-Modell/SOLID's, ist mir nicht klar.

Vielleicht mal als FE-Model aus Workbench rausschreiben - in ANSYS Classic einlesen, Einstellungen verifizieren (angeforderte Eigenfrequenzen, Geometrie, Einheiten/konsistente Materialwerte), SOLVE. Nachsehen ob hier 4.Eigenmode als RBM errechnet ist. Sorry, besseren Vorschlag habe ich momentan nicht,

ausser das dies ggf fuer Workbench(Version?) ein 'known bug' ist, welcher per Servicepack/naechsteVersion behebbar ist (dahingehend muesste man erst einmal verifizierenderweise Demomodel in Workbench rechnen) - wuerde sich ggf auch mit SOLVE in Classic erledigen, wenn Model ok.

[update 14/01/2005 18:00 Feierabend beim IFE]

Hinweis: in Classic  kann man auch die RBM's ausschliessen, mittels RIGID Kommando.
                  Ob auch bei Workbench, habe ich noch nicht nachgesehen.

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Gruesse,
Frank Exius
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hallo herr exius!
in ansys-classic sind die eigenfrequenzen 3-6 ebenfalls ungleich 0.
die eigenmoden entsprechen aber denen der torsion. also rotation um
x,y und z.
was bedeutet das nun für die anderen ergebnisse?
kann ich die frequenzen 3-6 "vernachlässigen"? stimmen dann zumindest die frequenzen 7-10?
danke für ihre bemühungen.

gruß

andreas

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Da wuerde ich mal pruefen ob das Model nicht doch, durch bspw weiche Federn o.ae., festgehalten ist:

habe dazu Demo in Workbench gerechnet, es ergaben sich fuer SOLID, SHELL, BEAM Modelle in 3D-frei-frei die ersten 6x Freqenzen/Moden zu null (resp. nahe Null),

im Zweifelsfall das Classic-Model (db, cdb oder Kommando-Input) mal hier als *.zip posten, wenn erwuenscht, so kann man sich das mal 1:1 ansehen.

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Gruesse,
Frank Exius
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[Diese Nachricht wurde von ife am 23. Jan. 2016 editiert.]

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hallo herr exius!
mittlerweile habe ich herausgefunden, das es wohl an den kontaktbedingungen liegt.
die in workbench automatisch gefundenen sind mit dem toleranzwert ca. 9 mm erstellt wurden und es sind auch nicht alle da.
bei einem versuch mit einem höheren toleranzwert wurden die fehlenden kontakte zwar berücksichtigt, aber es wurden noch mehr kontakte als notwendig hinzugefügt und die ersten 6 frequenzen schnellten in die höhe. eine proberechnung (kleinere baugruppe) zeigte, das bei toleranzwert 0 mm die ersten sechs frequenzen null sind.
zur zeit probiere ich gerade, ob mit einstellung null und manuell erzeugten kontakten bessere ergebnisse herauskommen.
fragen zu kontakt habe ich aber noch:
wie kann ich bei einer komplexen geometrie (bild haben sie ja schon gesehen) überprüfen, ob alle kontakte berücksichtigt wurden?
und wie erzeuge ich in ansys-classic automatisch kontakte, wie es in workbench funktioniert?
wo liegt der unterschied zwischen schieberegler (-100 ... 100) und wert bei den einstellungen für kontakttoleranz?

gruß

andreas

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unter Classic erzeugt man Kontakt mittels ContactWizard, siehe Tutorial in Classic Hilfe,
oder manuel ueber entspechende Kommando-Eingabe, siehe Classic Hilfe
in 81: Structural Analysis Guide > Chapter 11. Contact

das ist allerdings eine sehr ausgefeilte Abhandlung, deshalb ab 90 (haben wir noch nicht installiert)
umorganisiert in eigenstaendiges Analysis Guide ausserhalb Structural Analysis Guide.

Wie man in Workbench die verschiedenen Kontaktpaare verifiziert - erst einmal in dem man sich durch den Strukturbaum der vorliegenden Kontaktpaare klickt und diese damit jeweils am Model sichtbar macht.

Kontakt-Toleranzwert setzt den Wert innerhalb dessen Kontakt als solcher erkannt wird, bei Wert=2 wird an Spalt <= 2 zwischen 2x parallelen Flaechen Kontaktpaar erzeugt. Der Schieberegler definiert eine relative Spaltgroesse, nehme an relativ zur max. Bauteilabmessung, habe ich noch nicht getestet. Siehe auch Workbench-Hilfe.

RBM's sollten wie angesprochen geliefert werden, sofern Bauteile via Kontakt (bspw bonded) geeignet verbunden sind.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
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