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Schema-SchwingungundReibung.JPG

Da ich sowohl FEM als auch ANSYS Neuling bin, habe ich mich heir im Forum angemeldet, weil ich an ein paar Stellen gerade nicht weiter komm. Mir steht sowohl Ansys Workbench 12 als auch Classical zur verfügung, ich habe mich aber zunächst mal in Workbench eingearbeitet, da mir das Programm etwas intuitiver erscheint. So, nun meine erte Frage zu folgendem Problem:

Es geht um die Simulation eines zur Schwingung angeregten Bauteils, man kann sich hierzu einen Stab vorstellen (sieh angehängte Grafik), der an einer Planfläche zur Schwingung angeregt wird. Die andere Seite des Stabes schwingt frei. Der Stab wird jedoch an einer belibigen Stelle der Seienfläche durch eine Normalkraft und eine dadurch entstehende Reibungskraft belastet. Die Simulation soll dazu führen die Resonanzfrequenz des Belasteten Stabes herauszufinden um den Stab später in Resonanz Anzuregen.

Nun die Fragen:

1) Durch die Schwingung ändert die Reibungskraft Ihr Vorzeichen, wie lässt sich solch eine Reibungskraft in Workbench simulieren oder geht das nur in Classical?
2) Ich würde zunächst eine Static Analyse mit den Kräften vorsehen und die Ergebnisse dann durch eine Modalanalyse und später durch eine Harmonische Analyse (wenn ich die Resonanzfrequenz kenne) laufen lassen. Werden die Normal und vor Allem die Reibkräfte dann in der Modalanalyse entsprechend berücksichtigt oder funktioniert das so garnicht?

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Hallo,

zu 1.
reibungsbehaftete Kontakte lassen sich sowohl in Classic als auch WB definieren und verwenden.
Reibungsbehaftete kontakte machen das System nichtlinear (Kraft-Weg Kurve hängt von der Höhe der Last ab, erst AB einem bestimmten Kraftwert rutscht eine Komponente).

zu 2.
Modalanalysen funktionieren nur an linearen Systemen.
was tun

2a
linearisieren: In V13 kann man einen nichtlinearen Kontakt definieren, den Kontaktstatus einfrieren und damit eine Modalanalyse oder eine harmonische Analyse machen.

2b
nichtlinear rechnen: Heisst transiente Dynamik. Klingt erst mal nach "toll", weil man nicht linearisieren muss, kostet aber Rechenzeit (man muss die Schwingung in der Zeit auflösen und dem System auch die Zeit geben, eine Schwingung sich einpendeln zu lassen, d. h. mehrere "Perioden" rechnen. Dabei müssen die Zeitschritte der transienten kleni genug sein, dass die zu beobachtende Schwingung sich einstellt. linearisierte Analyse vorab kann helfen, die Frequenz und damit die Zeitschritte einzuschätzen).

Gruss
Christof Gebhardt

------------------
Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Erstmal vielen Dankl für die schnelle Antwort. Ob wir eine Lizenz für V13 haben muss ich erst noch abklären, ansonsten werde ich das mit der transienten Dynamik mal ausprobieren.

Wie kann ich denn in Workbench einen Reibungsbehafteten Kontakt erstellen? Irgendwie finde ich mich da in der Hilfe nicht zurecht (oder mein englisch ist zu schlecht).

Gruß
Zahnradkopf

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Würd ich nicht machen. Erst mal linear anfangen. Dann ausbauen.
Die Krux an nichtlinearen Analysen ist, wenn es es nicht funktioniert, gibt es keine Lösung. Wenn eine lineare Analyse nicht funktioniert gibt es eine schlechte Lösung (die immer auch Hinweise beinhaltet, was zu tun ist um es besser zu machen). Aber wenn man gar nix hat ist es schwer, von dort aus weiterzugehen, es sei denn man hat Erfahrung.
Deshalb: Linear starten, erste Lösungen erarbeiten, Lösungsgebiet abstecken, durchs nichtlineare weiter verfeinern.

Gruss
christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
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Zitat:

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2a
linearisieren: In V13 kann man einen nichtlinearen Kontakt definieren, den Kontaktstatus einfrieren und damit eine Modalanalyse oder eine harmonische Analyse machen.

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ist das mit der Verion 13 auf den nichtlinearen Kontakt oder auf das Linearisieren bezogen, oder geht beides erst in der version 13?

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Ich meine das Einfrierendes Kontaktstatus'. Das geht in V13 deutlich eleganter als in älteren Versionen. Modal und Harmonische Analyse gehen in V12 ebenso (Wobei die harmonische in V13 auch wiederum Vorteile bietet, geschwindigkeitsmässig,weil ein und dieselbe Modalanalyse für verschiedene harmonische verwendet werden kann und dadurch der Löwenanteil an Berechnungszeit nur 1x anfällt).

Gruss
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
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