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Servus,
möchte eine Modalanalyse an einer rotierenden (Nocken)Welle durchführen und mein Ziel ist es rauszufinden wie groß die Torsion von einem Ende der Welle zum anderen der Welle ist.
Mein Plan war nun folgender:
Ich hab das Modell erstellt und mit Solid-elementen vernetzt. Solidelemente haben allerdings nur die Freiheitsgrade UX UY und UZ. Also habe ich mit dem Befehl esurf noch Shell Elemente über die Oberflächen der Solid elemente gelegt um noch die Rotationsfreiheitsgrade RotX Roty und Rotz zu bekommen. Habe nämlich kein dünnwandiges Bauteil, daher kann ich die Struktur nicht aus reinen Shellelementen vernetzen. Dann habe ich mir einen Knoten in jeder Nockenmitte (auf der z-Achse) rausgenommen, also MDOF's bestimmt.
("Wo ich dann die die Momente angreifen lassen möchte welche durch die Federn auf die Nocken wirken, zusätzlich zu den Moment dann noch die Kräfte die darauf wirken da ich der Einfachheit halber alle Kräfte und Momente in der Mitte der Welle angreifen lassen möchte").
D.h. ich setze diese Noden als MDOF für jeweils UX UY (für die Kräfte in Ux und Uy Richtung) aber das eigentlich entscheidende, ROTZ an welchem ich die Momente angreifen lassen möchte.
Die welle habe ich an drei stellen eingespannt und gegen verrutschen in x,y und z Richtung gesichert (DA).
Mit einer reduzierten Modalanalyse habe ich mir dann die Eigenvektoren und Eigenfrequenzen der Welle geholt, die Modalen Matrizen (Masse Dämpfung und Steifigkeit) berechnet und wollte mir in Matlab anschaun wie das aussieht.
Das Problem ist, so wie ich das beurteilen kann, es dreht sich die Welle nicht! (Der Freiheitsgrad wo ich das äussere Moment (Kurbelwelle) angreifen lassen möchte sollte mir dann doch den Winkel in Abhängigkeit von der Zeit ausgeben oder? Schwingt aber nur in einem Bereich von 10e-4 hin und her)
Hoffe ich konnte das ausreichend darstellen was meine Idee war.
Meine Frage ist eigentlich nur, ob das so wie ich es dargestellt habe überhaupt funktionieren kann. Es geht mir hier nur um die Sachen die ich in Ansys gemacht habe, da muss irgendwo ein Haken liegen, in Matlab müsste ich es soweit alles richtig modelliert haben.
MfG

P.S.: Die Kräfte und Momente die letztendlich auf die Welle wirken habe ich auch alle seperat in Matlabfiles geschrieben.

Geht also wirklich nur um die Struktur und vermutlich um deren Vernetzung, wo irgendwo ein Denkfehler ist und sich die Welle nicht dreht, obwohl ich ein Moment an einer mittigen Node mit Hauptfreiheitsgrad ROTZ angreifen lasse.
Grüße

[Diese Nachricht wurde von studienarbeitler am 20. Mai. 2009 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von studienarbeitler am 20. Mai. 2009 editiert.]

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Zwei Fragen:
Weißt du, was die Rotationsfreiheitsgrade bei Schalenelementen sind?
Warum nach Matlab exportieren? Das geht doch wunderschön in ANSYS zu lösen: Transiente Analyse mit modaler Superposition, geht superschnell und einfach...

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Hmm, ich dachte die Rotationsfreiheitsgrade bei Schalenelemente sind das selbe wie die Freiheitsgrade in UX Richtung, nur dass hier um die z Achse gedreht wird und nicht in x Richtung axial verschoben wird. Aber wenn du mich schon so fragst, ich nehme an ich liege hier falsch?
Oke, das mit der transienten Analyse werd ich auch ausprobieren, danke.
Wenn ich falsch liege, dann bräuchte ich eine kleine Hilfe. Wie kann ich ein Moment auf diese Welle aufschalten, bzw. wie muss ich die Node definieren, vernetzen bearbeiten etc. wenn das mit ROTZ nicht geht.
MfG

[Diese Nachricht wurde von studienarbeitler am 20. Mai. 2009 editiert.]

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hi,
wenn ich das richtig verstanden habe hast du eine Nockenwelle ohne nocken (zur vereinfachung). Also eine rotationssymmetr. welle?

- Dann modeliere sie dir mit Balken
- überleg dir wie du die fehlenden nocken wieder ins spiel bringst
  (zumindest deren Masse fehlt)

und sollen die lasten auch bei der mod. Analyse nen effekt haben ?

Zitat:

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Geht also wirklich nur um die Struktur und vermutlich um deren Vernetzung, wo irgendwo ein Denkfehler ist

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Da kann ich dir wirklich nur zustimmen.
So wird dat nix, nimm die Balken.

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Hi,
vielen Dank schon mal für den Hinweis. Ich modelliere jetzt meine Welle nach dem Beispiel in FEM für Praktiker mit BEAM4 Elementen nach.
Die Lasten selber sollen in der modalen Analyse in Ansys keinen Effekt haben. (Geht ja auch nicht, laut Theorie berechnet man in der modalen Analyse ja nur die EIgenfrequenzen und Eigenmoden, um an die modalen Matrizen sowie zu den modalen Kraftvektoren zu kommen). Die Lasten spiele ich dann wie gesagt später über Matlab/Simulink drauf, da ich dort schon die ganzen Files geschrieben bzw. in Simulink alles zusammengebastelt habe.
Die fehlende Masse der Nocke, nunja, die modelliere ich einfach mit würde ich sagen (seperate BEAM4 Linie).

Aber eine Frage hätte ich trotzdem noch, deren Antwort ich jetzt gerne aus Interessensgründen wissen will.
Was macht der ROTZ Freiheitsgrad bei Shellelementen genau? Bzw. was kann man damit anfangen?

Edit: So jetzt wirds nochmal ein bisschen kompliziert: Ich muss ja bei Beam4 Elementen die Dicke in y und z Richtung angeben. Eine Nocke ist aber nicht rotationssymmetrisch, d.h. die ist in postiver z-Richtung dicker als in negativer z-Richtung. Ich weiß leider nicht genau was das bewirkt, aber ist das Mittelmaß der beiden Dicken ein gute Kompromiss in dem Fall? Ich nehme ja an dass die Massen über die Fläche, die Länge der Linie in x-Richtung sowie der Dichte berechnet wird. Flächenträgsheitsmomente kann man ja auch direkt aus Ansys holen (nachdem ich ja das Volumenmodell ohnehin schon habe :-) ).
Wozu also die Dicken?
Grüße

[Diese Nachricht wurde von studienarbeitler am 22. Mai. 2009 editiert.]

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Hallo

wie Du schon richtig beschrieben hast, haben die Solidelement keine Rotatonsfreiheitsgerade. Deshalb gebe ich ein Kräftepaar auf eine Welle auf, wenn ich diese mit einem Moment belastet will.

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Jo Danke, habs jetzt mit BEAM4 Elementen gemacht und da funktionierts. Also wenn das wirklich so ist und mit Solid-Elementen nicht funktioniert, ist das ein dickes Manko in Ansys. Gutgut, ich hab ne Alternative gefunden und du auch von daher :-)

[Diese Nachricht wurde von studienarbeitler am 25. Mai. 2009 editiert.]

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Ne andere Frage hätte ich noch.
Ich möchte ja unter anderem  ein Rohr modellieren. Checkt Ansys dass es sich um ein Rohr handelt (also keine Vollwelle) wenn ich die Rohrdicke vorgebe (sowohl in z als auch in y Richtung)?

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hi,

Zitat:

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Checkt Ansys dass es sich um ein Rohr handelt (also keine Vollwelle)

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wenn du deinen Balken die richtige section definition zuweist (ich glaube "ctube"), "checkt" es das

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