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Hallo zusammen!

Bei dem Versuch eine Frequenzganganalyse mittels Modaler Superposition in der Ansys 11 Workbench anzufertigen, habe ich das Problem, dass die Ergebniswerte nicht richtig ausgegeben werden.

Da ich Piezos modelliert habe, verwende ich Solid226 (habe alternativ auch Solid5 versucht).

Ansys gibt die Amplitude über die Frequenz bei der Verwendung der Mod.Superposition richtig aus (im Vergleich zur Full Method)...allerdings sind alle weiteren Ergebnisse, die über ein Befehlsskript (zB mittels rforce) angefordert werden offensichtlich falsch.

Hat jemand ein ähnliches Problem oder eine Lösung für mich?

Vielen Dank

Freundlich grüßt, Bear

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Achso: über folgendes Script sorge ich dafür, dass auch alle Ergebnisse abrufbar sein sollten:

Code:

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*create,SOLV
outres,all,all
*abbr,solve
solve
*end

*abbr,solve,*use,SOLV

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Hallo Bear,

in der Workbench ist das Solid226 meines Erachtens auf jeden Fall die bessere Wahl.

Wie berechnest du deine Frequenzganganalyse? Poste doch mal deine Commands.
Fuktioniert es unter Classic direkt?
Du musst dabei bedenken dass du den Real- und Imaginärteil auswählen musst.

gruß simulmi

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Matthias Ulmer
Institut für Feinwerktechnik
Universität Stuttgart

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Hallo und danke für die Antwort!

Ja, das Solid5 hatte ich nur ausporbiert - sonst rechne ich mit dem 226er.

Die WB generiert ja eine Datei "ds.dat" die dann an Ansys Classic übergeben und berechnet wird. Ich hatte es mit dem Classic und einer von der WB exportierten Input-Datei auch manuell probiert - vergebens.

Bei der Auswertung berücksichtige ich auch, dass es bei der Frequenzganganalyse um komplexe Größen handelt - das kann es auch nicht sein.

Hier die Solver-Anweisungen aus dem von der WB generierten Input-Datei:

Code:

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fini
*get,_numnode,node,0,count
*get,_numelem,elem,0,count
/go
/com,--- Number of total nodes = %_numnode%
/com,--- Number of contact elements = 3436
/com,--- Number of spring elements = 0
/com,--- Number of solid elements = 4344
/com,--- Number of total elements = %_numelem%
*get,_wallbsol,active,,time,wall
/solu
antype,2
modopt,lanb,200,0.,22000.
outres,erase
outres,all,none
outres,nsol,all
! ****** Begin Command Snippet ******
!  Commands inserted into this file will be executed just prior to the Ansys SOLVE command.
!  These commands may supercede command settings set by Workbench.

!  Active UNIT system in Workbench when this object was created:  Metric (mm, kg, N, C, s, mV, mA)

*if,tag_,NE,1,then

! elektrische Nullelektroden
! Kopplung und Ermittlung des Masterknotens
cp,next,volt,elec_010
cmsel,s,elec_010
*get,n_010,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_020
cmsel,s,elec_020
*get,n_020,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_030
cmsel,s,elec_030
*get,n_030,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_040
cmsel,s,elec_040
*get,n_040,node,,num,min
allsel,all,all

d,n_010,volt
d,n_020,volt
d,n_030,volt
d,n_040,volt

! aktive Elektroden
! Kopplung und Ermittlung des Masterknotens
cp,next,volt,elec_011
cmsel,s,elec_011
*get,n_011,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_021
cmsel,s,elec_021
*get,n_021,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_031
cmsel,s,elec_031
*get,n_031,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_041
cmsel,s,elec_041
*get,n_041,node,,num,min
allsel,all,all

! elektrisch aktive Elektroden kurzschließen
d,n_011,volt,1
d,n_021,volt,-1
d,n_031,volt,1
d,n_041,volt,-1

tag_=1

*endif

*create,SOLV
outres,all,all
*abbr,solve
solve
*end

*abbr,solve,*use,SOLV

! EOF

! ****** End  Command Snippet ******
! *********** WB SOLVE COMMAND ***********
/eof
solve
fini
*get,_wallasol,active,,time,wall
/solu
antype,harm
harfrq,8500.,11000.
hropt,msup
hrout,off,on
lvscale,1
/com, Scale Down Any Loads/acel Because They Are Already Applied From LVSCALE
fscale,1.e-010,1.e-010
acel,0,0,0    ! zero out any existing accelerations
kbc,1
nsub,5
dmprat,1.e-002 ! Constant Damping Ratio
! ****** Begin Command Snippet ******
!  Commands inserted into this file will be executed just prior to the Ansys SOLVE command.
!  These commands may supercede command settings set by Workbench.

!  Active UNIT system in Workbench when this object was created:  Metric (mm, kg, N, C, s, mV, mA)

*if,tag_,NE,1,then

! elektrische Nullelektroden
! Kopplung und Ermittlung des Masterknotens
cp,next,volt,elec_010
cmsel,s,elec_010
*get,n_010,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_020
cmsel,s,elec_020
*get,n_020,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_030
cmsel,s,elec_030
*get,n_030,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_040
cmsel,s,elec_040
*get,n_040,node,,num,min
allsel,all,all

d,n_010,volt
d,n_020,volt
d,n_030,volt
d,n_040,volt

! aktive Elektroden
! Kopplung und Ermittlung des Masterknotens
cp,next,volt,elec_011
cmsel,s,elec_011
*get,n_011,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_021
cmsel,s,elec_021
*get,n_021,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_031
cmsel,s,elec_031
*get,n_031,node,,num,min
allsel,all,all

cp,next,volt,elec_041
cmsel,s,elec_041
*get,n_041,node,,num,min
allsel,all,all

! elektrisch aktive Elektroden kurzschließen
d,n_011,volt,1
d,n_021,volt,-1
d,n_031,volt,1
d,n_041,volt,-1

tag_=1

*endif

*create,SOLV
outres,all,all
*abbr,solve
solve
*end

*abbr,solve,*use,SOLV

! EOF

! ****** End  Command Snippet ******
outres,erase
outres,all,none
outres,nsol,all
outres,strs,all
outres,epel,all
! *********** WB SOLVE COMMAND ***********
/eof
solve
fini
*get,_wallasol,active,,time,wall
! ------- MSUP EXPANSION PASS -------
/solu
expass,on
hrexp,all
outres,erase
outres,all,none
outres,nsol,all
outres,strs,all
outres,epel,all
numexp,all,,,yes        ! expand results at all freq. stress calcs on
! *********** WB SOLVE COMMAND ***********
/eof
solve
fini
/post1

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Hi,
der Code sieht eigentlich ganz gut aus. Wie machst du die Auswertung für den Frequenzgang?

Generell würde ich für die Piezorechnung eher Classic empfehlen. Ich finde die WB-Ausgabe der ds.dat nicht immer so richtig übersichtlich, vor allem wenn einige Classic-Commands eingefügt sind.

gruß simulmi

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Matthias Ulmer
Institut für Feinwerktechnik
Universität Stuttgart

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PS: tag_=1 sorgt übrigens nur dafür das die lasten nach der modalanalyse bzw. vor der frequenzganganalyse nicht nochmal angetragen werden.

(Das eof hab ich oben auch nur vergessen auszukommentieren.)

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Das Modell wird mit der WB untersucht, weil die Geometrie relativ komplex ist und auf diese Weise der Preprozessor viel einfacher bedient werden kann.

Hier ein paar Postprozessoranweisungen, die zu keinem sinnvollen Ergebnis führen:

Code:

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finish
/post26

! Ladung
rforce,3,n_011,chrg,,charge
/show
plvar,3
ans_std_png

! Spannung
nsol,5,n_011,volt,,potential

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Gut, bei komplexen Geometrien hat WB ganz klar einige Vorteile.

Hier mal nur auf die Schnelle ein bischen Code aus einem unserer Postprocessings. Diese Anweisungen funktionieren bei uns ohne Probleme:

Code:

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/post26

pi=acos(-1) !calculate pi constant

/com, calculate current
rforce,2,phase,amps !read charge in pAs
realvar,3,2 !real part of charge
imagin,4,2 !imaginary part of charge

prod,3,3,3
prod,4,4,4
add,5,4,3
sqrt,6,5 !charge magnitude

quot,7,6,,,,,,1e-9,voltage !dynamic capacitance in pF
prod,8,3,1,,,,,2*pi*voltage*1e-3 !current in mA I=2*pi*f*C*voltage

/com, solution
/triad,off
/plopts,info,off
/plopts,title,off
/axlab,x,Frequency
/axlab,y,Milliamperes
/view !restore defaults
/vup,1,y

plvar,8 !variable to be shown
prvar,8 !variable to be printed
finish

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In deiner Code-Ausgabe fehlt die Berechnung der charge magnitude aus Real- und Imaginärteil.

Gruß simulmi

------------------
Matthias Ulmer
Institut für Feinwerktechnik
Universität Stuttgart

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Nochmals vielen Dank!

Die Amplitude der Ladung muss für die Ausgabe mit PLVAR nicht extra berechnet werden - dazu ein Auszug aus der Hilfe:

For complex variables, the amplitude is displayed by default [PLCPLX].

Ich werde deine Post-Anweisungen gleich mal testen!

Grüße vom Fraunhofer aus Dresden, Bear

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Dipl.-Ing.(FH)
Maschinenbau-Informatik

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Hi Simulmi!

Kann es sein, dass dein zuletzt gepostetes Skript für Solid5 gedacht ist? Der rforce Befehl müsste doch chrg und nicht amps enthalten (für Solid226).

Zur Anweisung: quot,7,6,,,,,,1e-9,voltage !dynamic capacitance in pF
Wozu ist das nötig?

Zur Anweisung: prod,8,3,1,,,,,2*pi*voltage*1e-3 !current in mA I=2*pi*f*C*voltage
Müsstest du als 2.Parameter nicht 6 angeben (anstelle von 3)?

Trotzdem vielen für deinen Support!

Grüße, Bear

------------------
Dipl.-Ing.(FH)
Maschinenbau-Informatik

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