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Hallo Leute,

ich bräuchte mal wieder Eure Hilfe.

Ich möchte berechnen, wieweit sich ein Bauteil aufgrund der Drehzahl aufweitet.

Das Teil (Riemenrad) soll gleichzeitig als Unwucht funktionieren. Dafür wurden Taschen ausgefräst an einer Seite ausgefräst. Nun möchte ich gerne wissen, wie groß die Radiale Verformung des Riemenrades durch die Fliehkräfte sind da dies Einfluss auf die Lagerung hat (in das Riemenrad sind Lager eingepresst).

Zum einen frage ich mich, ob es eine FUnkiton bei Ansys (Workbench) gibt, dass man dem Bauteil einfach eine bestimmte Drehzahl zuordnen kann und somit die Verformung / Spannungen berechnen kann.
Wenn dies so nicht möchlich ist, und ich die Fliekraft am Rad angreifen lasse, ist die Frage, wie ich das Teil am vernünftigsten lagere bzw. festhalte. "zylindrische Lagerung" am Innenzylinder (wo die Lager eingepresst sind) ist doch eigentlich nciht korrekt?

Ich hoffe auf Eure Hilfe.

Viele Grüße
Peter

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rotationsgeschwindigkeit.png

hi,
eine Randbedingung für die Drehzal ist in der WB vorhanden (Bild)

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4.PNG 5.PNG

Hallo,

danke für die Antwort, da hätt ich aber selber auch drauf kommen können... 

Die Frage ist jetzt nur, wie man das Teil am besten lagert bzw. festhält.
Ich habe nun am Lagersitz eine zylindrische Lagerung eingefügt.
Allerdings ist das Ergebnis nicht ganz korrekt (siehe Bilder).
Wie auf den Bildern zu sehen, habe ich 2 verformungsstichproben genommen. Die eine ist negativ, die andere positiv. In der Realität würden jedoch das Bauteil durch die deutlich höheren Fliehkräfte auf der Unwuchtseite, auf der gegenüberliegenden Seite gegen das Lager gepresst. Somit kann die Verformung hier nicht in die andere Richtung gehen bzw. gleich Null sein, wenn das Lager als starr angesehen würde.

Gibt es evtl. eine bessere Möglichkeit, der Analyse?

Vielen Dank und Grüße
Peter

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Hallo jpit,

ersetze mal die zylindrische Lagerung durch eine fixierte Lagerung an der zylindrischen Innenfläche.

Gruß
Nauticus

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lagerung.png

hi,
wenn du dein Rad einfach nur "irgendwie" festhalten willst, dann gehts sich mit ner Zyl.-lagerung oder fixierung was ja dann das selbe ist.

Aber genau genommen kann sich doch die Seite des Loches auf der sich die Unwucht befindet mit der Last verformen und die andere Seite des Loches wird gegen die fiktive welle gepresst und dann ist hier die  verformung in Lastrichtung 0. Das Loch sollte also hinterher elliptisch sein.

Dafür gibts das "Starre Auflager". Hier wird ein nl Kontakt eingefügt dessn freie Kontaktseite als "rigid target" modeliert wird. Also nur auf der Lastabgewanten seite werden Kräfte übertragen.
Dadurch wird die Rechnung nat. nicht linear.

Den Unterschied siehst du auf dem Bild. Dargestellt ist die radial Verformumg. Eine zyl. Lagerung o. fixierung führt zu einem runden Loch dessesn Verschiebung überall 0 ist. Das starre Auflager zum elliptischen Verlauf

[Diese Nachricht wurde von solve1 am 09. Jan. 2009 editiert.]

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Alle Achtung, Solve1, die Grafiken sind der Hammer, ist das reines Workbench-Output, oder hast Du das mit nem Grafikprogramm aufgemotzt?

mfg

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Das gibts alles in der WB. Vermutlich zielt die Frage auf die Diagramme ab. Dazu einfach beim Lösungsobject (hier radiale verschiebung) eine o. mehrere Kanten markieren. Dann werden die Diagramme (o. "Pfad Plots") automatisch erstellt.

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Dankeschön,bin zur Zeit nur mit den Path-Plots des Classic glücklich geworden.

Kann ich WB auch als Post-Processor für die Classic Ergebnisse nutzen, nehme an, das geht.

mfg

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Hallo,

erstmal vielen Dank für eure Unterstützung. Hier muss ich echt mal ein Lob aussprechen für die Benutzer dieses Forums!!

Das mit der zylindrischen und fixierten Lagerung sehe ich auch so. Ich hab noch mit einer fixierten Lagerung auf einem 90° Segment gegenüber der Unwucht gerechnet. Denke, das sollte auch einigermassen das Ergebnis des starren Auflagers widerspiegeln.
Bisher kann ichs noch nicht vergleichen, mein Rechner kämpft noch mit der nichtlinearen Rechnung.

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Randbedingungen.JPG Fehlermeldung.JPG

Hallo nochmal,

ich (bzw. mein Rechner) hat ein kleines Problem mit der nichtlinearen Rechnung bei Verwendung des starren Auflagers. Einaml hat es es gerechnet, dann wieder bringt Ansys diverse Fehlermeldungen, siehe Bild. 
Ich versteh vor allem die Meldung mit den Starrkörperbewegungen nicht, da ich ja mit derselben Lagerung schon vernünftige Ergebnisse bekam.

Auch rechnet die Kiste damit ewig rum. Brauch ich bei nichtlinearer Rechnung etwa andere Einstellungen? Ich habs mit direktem und indirektem Solver probiert, jedoch ohne Erfolg.

Danke und guts Nächtle...

Peter

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Guten Morgen Peter,

ich nehme an, dass Du die neun Buchsen über Contacte mit dem Lager verbunden hast.

Wenn dem so ist, ist dein Modell nicht statisch bestimmt. Die Buchsen können ich axialer Richtung "weglaufen". Ein weiteres Problem könnten deine Contacte sein; --> Sind die "geschlossen".
Ich kenne mich mit der WB nicht aus, aber in Classic sind geschlossenen Contacte rot (cncheck).

Falls Du dann immer noch Probleme hast, musste die Buchsen mit Federn stabilisieren.

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Gruß

Der Markus

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hi,
dieses "starre Auflager" kannst du dir am Besten als einen Stifft in der Bohrung vorstellen. (Ich glaube im Englischen heißt die Randbedingung auch "pinned"). Es werden also keine axialen lasten übertragen. Ob tangentiale Lasten übertragen werden bin ich mir nicht sicher. Ich denke eher nicht, das würde einen Reibungskoeffizienten in dem Kontakt zwischen Bauteil und rigid surface notwendig machen.

Also musst du dein Bauteil zumindest noch axial fixieren, z.B. mit einer Reibungsfreien Lagerung auf einer der Stirnseiten. Ich vermute mal das der Grenzwert für die X-Richtung überschritten wurde. Und überlege dir ob sich das Teil eventuell noch drehen kann (tangentiale Verschiebung). Wenn das Bauteil statisch Bestimmt ist, dauert auch die Rechnung nicht mehr so lange.

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hi solve1,
hört sich logisch an. Die reibungsfreie Lagerung hat aber noch keinen Erfolg gebracht. Ich hab dann den Innenzylinder noch mit einer externen Verschiebung versehen und die Rotation um die Zylinderachse gesperrt (alle anderne frei). Hat der dann auch gerechnet (sieht auch vernünftig aus) allerdings hat es ewig gedauert.
Eigentlich sollte doch bei diesem starren Auflager eine Sperrung der Rotation / tangentiale Verschiebung gar nicht mehr nötig sein. Ich stell mir das vor, wie es in Realität auch wäre (durch die Wirkrichtung der Kraft ist eine Drehung ja gar nicht mehr möglich).

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starres_auflager_flange.png starres_auflager_flange.zip

hi,
ja, das mit der Verhinderung der Drehung durch die aufgebrachten Kräfte, habe ich mir erst auch so vorgestellt. Das stimmt nur leider so nicht. Um einer möglichen Drehung entgegen zuwirken müßte ein Moment um die Achse wirken. Da aber die angreifenden Kräfte symmetrisch (linmks/recht in Draufsicht) verteillt sind, gibt es das erstmal nicht, bzw. es hebt sich auf beiden Seiten auf. Daher ist im Startzustand eine Drehung möglich. Nachdem sich der Flansch dann aber ein wenig gedreht hatt, ist die Symmetrie nicht mehr vorhanden und es entsteht ein "Rückstellmoment" was den Flansch wieder zurückdreht u.s.w.
Habe dir mal ein zip-file mit einer *avi datei angehangen die das so zeigt.

PS:
Um das Drehen zu verhindern, könntest du in der WB die "schachen federn" aktivieren. Oder du könntest per script dem nl Kontakt der Lagerung einen Reibungskoeffizienten zuweisen.
Um deine nl Rechnung etwas stabiler / (schneller) zu gestalten könntest du in den "Analyseeinstellungen" die automatische Zeitschrittsteuerung aktivieren, und die anfänglichen substeps etwa höher ansetzen (z.B. 5). Wenn dann eine vernünftige Konvergenz (Konvergenzmonitor während der Lösung im Auge behalten!) zustande kommt kannst du die bei den nächsten Rechnungen schrit für schritt wieder runtersetzen bis dir die Rechenzeit passt.

[Diese Nachricht wurde von solve1 am 14. Jan. 2009 editiert.]

PPS: Sorry, noch ein Nachtrag: Das cleverste wäre es nathürlich wenn du ein Symmetriemodel berechnest. Dann hast du durch die Sym-RB das Problem mit der Drehung nicht, und deine nl Rechnung geht schneller.

[Diese Nachricht wurde von solve1 am 14. Jan. 2009 editiert.]

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