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Spiralrillenlager_Formen.jpg

N´abend Experten,

jetzt muß ich mich dann doch an Euch wenden.
Ich bin im Zuge meines Studiums gerade bei dem Versuch ein Spiralrillenlager zu modellieren/simulieren. Man kann sich darunter - zur Einfachheit als ordinäres Radiallager -  folgendes vorstellen (siehe Bild (c.) in meinen Anhängen):

Ein feststehender Außenzylinder D 20, L 20 und ein rotierender Innenzylinder mit einem radialen Spalt 20 µm dazwischen. Im rotierenden Zylinder befinden sich pumpende Strukturen; in vorliegendem Beispiel Helix mit quadratischem Extrusionsquaerschnitt und einer Tiefe von ebenfalls 20 µm. Ziel: Tragkraftberechnung als Funktion von Drehzahl (Innenzylinder) und Exzentrizität (radiale Verlagerung von Innen- zu Außenzylinder)

Zunächst ohne die Spiralrillen:
Der Lagerspalt ist im Vergleich zur Lagerlänge 1000 mal kleiner, also ein Dünnfilmproblem. Wie wird das am besten vernetzt mit CFX 10? Ich hab´ leider keine Option gefunden, um den Lagerspalt mit langezogenen Rechteckelementen (würden sich ja hier anbieten) zu füllen. Wenn ich mit "Standard" fein vernetze bekomme ich im Solver die Meldung "Linear Solver Overflow" (ElFatalError!)
Wie kann ich denn - vorausgesetzt ich kann lösen und kenne die Druckverteilung im Lagerspalt - die Tragkraft, also die Druckkraft des Lagerspaltes auf den äußeren Zylinder, errechnen? Müßte man hier den Druck über die Fläche integrieren? Oder, wie kann ich die Drücke im Bereich der Wandung addieren? Jeden Knoten einzeln anwählen/suchen macht ja keinen Sinn (zuviele).

Jetzt MIT Spiralrillen:
Die Spiralrillen(linie) verläuft immer mit einem konstanten Winkel zum lokalen (relativen) Geschwindigkeitsvektor, also weder in axialer, noch in tangentialer Richtung. Bei der Tiefe haben wir das gleiche Problem; mit 20 µm ist diese im Vergleich zur Breite (ca. 2mm) bzw. der Spiralrillenlänge (ca. 20 mm) extrem klein.
Frage: Wie zum Geier vernetzt man so ´was?

Ich wage zwar zu bezweifeln, daß sich jemand die Mühe macht den Roman da oben durchzukämmen, hoffen darf ich aber doch.....;0)

Dank´schön im Voraus für Eure Antworten.

Gruß,

Ralf

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Update:

Das Vernetzen dieses Dünnfilms ist anscheinend das Problem.....
"Default Body Spacing" ist jetzte auf 0.005. Damit hab´ ich in meiner 20µm-Schicht 4 Netzschichten, aber dementsprechend viel auch in axialer Richtung (20mm). Das resultiert in 3 Mio Knoten im Volumen-Netz. HSMPF! Is´ wohl´n büschn viel.
Mit weniger (300.000 Knoten) bekomme ich nach 3 Iterationen einen "Overflow im linearen Solver".
Bei Versuche mit dickeren Wandungen (1mm) geht das alles recht problemlos.
HAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAALLOOOOOOOOOOOOO ??!!
Hat jemand einen Vorschlag, wie ich mehr Elemente über die Schichtdicke (20µm) bekomme, dafür aber wesentlich weniger in axialer Richtung (20mm)?

Büdde, büdde !!!!

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Eine Fläche des Dünnfilms grob mit Flächen-Elemente (mesh200) vernetzen und dann das Volumen des Dünnfilms durch Extrusion (vext) erzeugen. Dabei entsteht das Volumennetz, wenn ein Volumen-Elementtyp aktiv ist. (Knotenanzahl von Flächen- und Volumen-Elementen muss zueinander passen.) Zum Schluss die Flächenlemente mit aclear entfernen.

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