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Lagerung_Forum_Bild1.JPG Lagerung_Forum_Bild2.JPG

Ich habe mal eine Frage zur Modellierung eines Wälzlagers in APDL:

Ich habe die zu lagernde Welle aus BEAM-Elementen aufgebaut und das Gehäuse, in dem sich das Lager abstützt aus SOLID-Elementen. Da ich die Steifigkeit und Dämpfung des Lagers manuell verändern können möchte, wollte ich für das Lager COMBI214-Elemente verwenden.

Es gibt zwar schon ein paar Beiträge zu dem Thema im Forum, aber ich bin daraus ehrlich gesagt nicht ganz schlau geworden und habe in der Hinsicht auch noch nicht soviele Erfahrungen mit Ansys. Also habe ich einfach mal versucht, zwischen dem Knoten des BEAM-Elements (Welle) und jeweils einem Knoten des Gehäuses in einer *do-Schleife für jeden Knoten des Gehäusesinnenrings mittels E-Befehl ein COMBI214-Element zu erzeugen. Das macht Ansys zwar und das sieht optisch auch ganz nett aus, aber sobald es ums Lösen geht (ich möchte zunächst eine Modalanalyse durchführen), gibt mir Ansys mehrere Fehlermeldungen zu diesem COMBI214-Element aus, dass es nicht koinzident sei. Unter 'Koinzidenz' verstehe ich, dass zwei Knoten aufeinander liegen und daher verstehe ich diese Fehlermeldung nicht ganz. Ich habe dann versucht, im Gehäuseinnenring nur jene Knoten auszuwählen und mittels COMBI214 mit der Welle zu verbinden, die in einer Ebene mit dem Wellenknoten liegen, aber da kommt nochmal die selbe Fehlermeldung.

So, das war viel Text - im Anhang gibt's noch zwei Abbildungen dazu. Ich hoffe, ich konnte das Problem verdeutlichen.
Meine Fragen nun dazu:

1. Kann ich überhaupt diese Lagerung so modellieren, wie ich es vorhabe durch den Kontakt zwischen Wellen- und Gehäuseknoten mittels COMBI214-Elementen?

2. Was für ein Problem hat Ansys mit dieser Vorgehensweise?

3. Wie kriege ich das zum Laufen? Gibt' da ansonsten eine Alternative?

Vielen Dank schon im Voraus!!

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Hallo liebe Ansys-Nutzer,

zumindest Frage 3 nach einer Alternative konnte ich mir inzwischen selbst beantworten und für alle Interesierten gebe ich das Vorgehen mal an:

1. Auswahl aller Knoten aus der Gehäuseinnenfläche (Slaveknoten)

2. Definieren eines neuen Knotens (Masterknoten) auf der selben Position des Wellenknotens, der für die Verbindnung zwischen Welle und Gehäuse genutzt wird mittels N-Befehl

3. mithilfe des CERIG-Befehls eine starre Verbindung zwischen dem Masterknoten und den Slaveknoten erzeugen (wichtig: dabei alle Freiheitsgrade zulassen; also Befehl CERIG, Masterknoten, Slaveknoten, all)

4. Zwischen Masterknoten und dem Wellenknoten ein COMBI214-Element mittels E-Befehl erzeugen.

Ich denke, das ist auch das Vorgehen, welches schon des öfteren im Forum beschrieben wurde.

Dennoch würde mich interessieren, wieso die Verbindung zwischen Welle- und Gehäuseknoten nicht gleich mit den COMBI214-Elemeneten erzeugt werden kann?!

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Vielleicht liegts daran, dass du ein 2D Element in einem 3D Modell benutzen willst.

Hast Du die Keyoption 2 richtig eingestellt?

Code:

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KEYOPT(2)

    Degrees of freedom selection:

    0 --

        Element lies in a plane parallel to the XY plane. The degrees of freedom are UX and UY. This value option is the default.
    1 --

        Element lies in a plane parallel to the YZ plane. The degrees of freedom are UY and UZ.
    2 --

        Element lies in a plane parallel to the XZ plane. The degrees of freedom are UX and UZ.

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Grüsse, Torsten

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Ja, die hatte ich richtig eingestellt. Aber ich vermutete, dass Ansys Probleme damit hat, Verbindungen herzustellen, die quer in dieser Ebene liegen würden. Daher hatte ich dann mal das ganze durchgespielt mit nur den Knoten im Gehäusering, die tatsächlich parallel zur Ebene liegen. Aber da kam die selbe Fehlermeldung.

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moin.
meine Maschbau-Kenntnisse sind begrenzt, daher das folgende mit Vorsicht genießen:

Wenn ich Dich richtig verstehe, sitzt das ganze Rad mit dem inneren Gehäuse auf einer Welle. also bewegen sich alle Knoten auf dem inneren Ring wie der Axialknoten der Welle, oder? Wieso also nicht CP anwenden?
Der Masterknoten ist der "Wellen"-Knoten an welchen die Gehäuseknoten direkt (u_x_Gehäuse = u_x_Welle etc) - also starr - gekoppelt sind?

Wie gesagt: von Wellen und Lagern nur begrenzt Ahnung. Falls ich mechanisch voll daneben liege, bitte ich um eine kurze Erläuterung, wieso CP nicht geht und die Elemente verwendet werden müssen.

Gruß
ral

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Hallo,
ja, das ist letztendlich der Ansatz, den ich auch verwendet hatte und der geht auch. Bei mir wollte ich lediglich keine ausschließlich starre Kopplung, sondern auch eine Nachgiebigkeit und Dämpfung innerhalb des Lagers berücksichtigen. Daher habe ich neben der starren Kopplung (CERIG) noch dieses COMBI214-Element (ein Voigt-Kelvin-Element) verwendet.

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