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Hallo,

ich habe folgendes Problem: Nächste Woche soll ich ein Gestell aus Vierkanthohlprofilen simulieren. Dieses Profile haben die Außenabmessungen 60mm x 40mm und sind 3mm dick. Ein Gestellstrebe kann durchaus 3m lang sein. Innerhalb des Gestells gibt es dann div. Platten / Winkel / Anbauteile, an denen das eigentliche "Innenleben" dann adaptiert wird.

Momentan bin ich mir noch nicht im Klaren darüber wie ich die Profilrohre vernetzen / modellieren soll. Variante 1: Mit Balkenelementen modellieren (da ich aber die kompletten CAD-Daten vorliegen habe erscheint mir das recht aufwendig) oder Variante 2: Als Vollmodell simulieren. Ich bin mir jedoch nicht ganz sicher, wieviele Elemente ich über die Profildicke benötige (reicht hier 1 Element?).

Ich wäre dann so vorgegangen das ich die Profile mittels "Sweep"-Methode vernetze (mit "manual Source and target") und dabei die Ursprungsfläche eben nochmal seperat vernetze. Dabei stellt sich dann aber wieder die Frage, wieviel Unterteilungen ich bei einem 3m langen Profil benötige.

Würde mich über Anregungen feuen!

Gruß fly

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vernetze mit shell elementen!!!

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Hallo und vielen Dank für die Antwort!

Meinst du SolidShell (Solsh190)-Elemente? Für die Verwendung von reinen Schalenelementen benötige ich doch Flächenmodelle oder nicht? Das würde ich eigentlich vermeiden wollen, da ich die 3D-Daten der Hohlprofile bereits besitze und nicht mit dem Design Modeller daraus Flächenmodelle generieren möchte.

Gruß

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Glaubst Du wirlich das Du mit einem automatisch erzeugten Netz aus Volumenelementen die tetraeder etc. enthalten ein genaues Ergebnis bekommst?
Auch wenn es immer so erzählt wird das man die CAD-Daten automatisch vernetzen kann, aber die Arbeit ein vernünftiges Netz aufzubauen bleibt.
Und ich würde die Hohlprofile mit reinen Schalenelemente idealisieren, z.B. SHELL93  und dann nur die äußeren Oberflächen verntzen. Klar, dadurch entsteht auch eine Ungenauigkeit, die aber abschätzbar ist im Gegensatz zu den Ergebnissen eines 0-8-15 Volumenmodells.
Gruß
Gerd

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Hallo!

Ich möchte nicht irgendein 0815-Volumenmodell verwenden, ich weiß nicht genau wo in meinem Beitrag das hervorgeht :-/. Meine Strategie wäre:

1. Stirnfläche eines Profiles "sauber" venrnetzen, d.h. 1-3 Schichten über die Profildicke, ansonsten Hexaeder (oder besser Quadrate) auf der Stirnfläche.

2. Anschließend wird diese Stirnfläche mit einem Sweep über die Profillänge gezogen.

3. Alternativ hätte ich Solid-Shell (Solsh190) Elemente verwendet.

Offene Punkte wären: Wie viele Unterteilungen brauche ich über die Profildicke? Wieviel EInteilungen brauche ich über die Profillänge?

Was genau ist denn das "schlagende" Argument für eine Vernetzung mit reinen Shell-Elementen? Und: Gibt es keine Probleme an solchen Stellen, an denen Solid-Elemente (von irgendwelchen Anbauteilen) an das Gestell kommen?

Gruß

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Ich denke für die Auslegung eines solchen Gestells könnte man sogar die guten alten Baklenelemenete verwenden und dann durch M/W die Spannungen bestimmen. Sieht zwar nicht so toll aus ist aber in den meisten Fällen mehr als ausreichend und man findet geügend Bessungshilfen.
Bei einem Solid Modell wirts Du an allen Ecken und Kanten Spannungsspitzen haben - wie willst Du die bewerten? Wie willst Du die Schweißungen darstellen?
Ich weiß nicht welche Abmessungen die Hohlprofile haben, aber ich denke 3 Solid Elemente über die Dicke anzuordnen ist wirklich mit großen Kanonen auf Spatzen zu schießen.
Vom Zeitaufwand ist es am einfachsten das ganze System selbst aufzumessen,denn die erforderliche Nacharbeit bei übertragenen Daten wird immer überschätzt.

Gruß
Gerd

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1.jpg

Hallo

 

Zitat:

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Bei einem Solid Modell wirts Du an allen Ecken und Kanten Spannungsspitzen haben - wie willst Du die bewerten?

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Gegenargument: Wie würdest du die Spannungen bei einem Balkenmodell bestimmten wenn zwei Profile im 90°-Winkel stumpf aufeinander treffen? Die Schweißnaht (oder vielmehr die Materialschwächung an der Stelle der Schweißnaht) ist im vorliegenden Fall vernachlässigbar, das ganze Gestell wird nicht allzu stark belastet. An verschiedenen Positionen im Gestell greifen halt unterschiedliche Massen an, diese bewegen sich aber größenordnungemäig im Bereich von 50-80kg.

Ich kann das Modell durchaus auch als Flächemodell aufbauen, nur bedeutet das sehr viel Aufwand im Vorraus und vor allem großen Aufwand bei Änderungen. Wenn dann würde ich tatsächlich vielleicht direkt auf Balkenelemente gehen ABER: Bisher habe ich noch nicht den wirklich großen Vorteil an dieser Modellierungsstrategie herausgehört. Wenn ich das Modell tatsächlich von Null auf neu aufbauen würde wäre ich nicht abgeneigt die Endpositionen der Streben als Punkte zu definieren und zwischen diesen Punkten dann eben BEAM-Elemente zu definieren. Da meiner Kollgen das Vollmodel jedoch bereits modelliert haben frage ich mich schon, ob es wirklich (technisch gesehen) notwenidg ist diesen Schritt zu gehen. Ich würde mich an dieser Stelle gerne noch etwas detaillierter mit den Vorteilen / Nachteilen auseinandersetzen.

 

Zitat:

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Ich weiß nicht welche Abmessungen die Hohlprofile haben, aber ich denke 3 Solid Elemente über die Dicke anzuordnen ist wirklich mit großen Kanonen auf Spatzen zu schießen.

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Was ist denn deiner Meinung nach ein guter Wert?

Ich habe im Anhang mal ein Netz angehängt  wie ich es evtl. machen würde. Exemplarisch sind hier 2 Profile im stumpf miteinander verbunden. Jede Strebe ist 500mm lang, über diese Länge habe ich 20 Unterteilungen aufgebracht. Über die Dicke sind nun 2 Elemente definiert.

Wo ich noch gewisse Probleme vermute ist die Stelle an der die beiden Profile aufeinander treffen. Hier könnten nicht genügend Knoten für einen Skontakt vorhanden sein. Im vorliegenden Fall funktioniert die Simulation jedoch eigentlich ganz gut.

Insgesamt habe ich ca. 15000 Elemente, wobei ich mir nicht sicher bin ob die Art und Anzahl der Unterteilungen so in Ordnung ist. Wo ich auch noch gewisse Probleme vermute ist die "Element Quality". Meine Hexaeder sind ja nun sehr gestreckt, somit ist die Element-Qualität (welche ja definiert ist über das Verhältnis der kürzesten Seitenlänge zum Elementvolumen) sehr gering.

Freue mich auf Antworten!

Gruß fly

[Diese Nachricht wurde von fly-away am 13. Jun. 2011 editiert.]

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Zitat:

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Gegenargument: Wie würdest du die Spannungen bei einem Balkenmodell bestimmten wenn zwei Profile im 90°-Winkel stumpf aufeinander treffen? Die Schweißnaht (oder vielmehr die Materialschwächung an der Stelle der Schweißnaht) ist im vorliegenden Fall vernachlässigbar, das ganze Gestell wird nicht allzu stark belastet. An verschiedenen Positionen im Gestell greifen halt unterschiedliche Massen an, diese bewegen sich aber größenordnungemäig im Bereich von 50-80kg.

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Die Bewertung dafür ist doch ein ganz alter Hut, absolut nichts neues.

Na, mach mal - aber für ein besseres IKEA Regal so einen Aufwand?
In deinem Fall hat die Übernahme der CAD Daten keinen Vorteil - nur die Zeit die Du für das Solid Model brauchst mit allen Tests übersteigt in jedem fall den Aufwand zu einem Balken Modell. Alleine die Zeit für diese Fragen ist besser in das Aufmessen und Eingeben der Verbindungspunkte investiert.
FE-Rechnungen durchführen heißt trotz aller Versprechen der Vertriebsingenieure zu Anfang "Steineklopfen" - langweilige, ermüdende Routinearbeit.

Na  denne
Gerd

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Hallo Gerd,

erst einmal vielen Dank für deine konstruktive Kritik und deine aktive Teilnahme an diesem Thread!

Zitat:

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FE-Rechnungen durchführen heißt trotz aller Versprechen der Vertriebsingenieure zu Anfang "Steineklopfen" - langweilige, ermüdende Routinearbeit.

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Diesem Punkt kann ich zu 100% zustimmen. Ich stimme dir auch zu, dass der Zeitaufwand dieser Diskussion wesentlich höher ist als die Definition sämtlicher Strebenendpunkte. Allerdings führe ich diese Diskussion ja in meiner Freizeit und um mich persönlich fortzubilden bzw. mich mit anderen "Leidensgenossen" auszutauschen. Deshalb möchte ich diese Zeit noch nicht wirklich zum Aufwand zählen.

Ich werde morgen versuchen das Gestell aus Balken aufzubauen, allerdings bin ich echt gespannt wie sich eine Anbindung von Solid-Teilen (z.B. Winkel etc.) realisieren lässt. Und (nach wie vor offen): Ist der Zeitvorteil / das Einsparpotential an Elementen wirklich der "einzige" Vorteil von Balken gegenüber Volumen-Elementen?

Gruß fly

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Ich empfehle die Vernetzung mit SolidShell Elementen. Dadurch lässt sich zum einen die Anbindung von Volumenelmenten sehr einfach realisieren und zum anderen hält sich der Vernetzungs- und Rechenaufwand in Grenzen.

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Hallo Fly,

o.k. ne Fortbildung ist immer löblich. Zu Volumenlementen greife ich immer dann wenn ich Lastverteilungen über die Dicke mitberücksichtgen will, oder Kontaktprobleme auftreten bei denen es auch um die Spannungsverteilung im Material geht.
Bei Deinen 50*40*3 Profile reicht sicherlich ein Element über die Dicke. ich empfehele Dir allerdings 20-Knoten Elemente. Und dann noch eins, die besten Ergebnisse liefern Quader  also von daher ist der SWEEP Ansatz nicht schlecht. Du kannst zu Anfang noch eins machen indem Du die Startfläche mit Shell93 Elemeneten vernetzt (hinterher wieder löschen) um zu sehen wie das Volumen gemesht wird
(übrigens kannst Du das Extrudieren auch zur Erzeugung der Oberflächen für Schalenmodelle ansetzen).

So, das war der leichte Teil. An den Schnitt- bzw. Verbingsstellen von zwei Bauteilen wird es komplizierter.
Wenn eine volle Schweißnaht vorhanden ist, dann kann man entweder die Volumina aufeinander abtsimmen, oder die Freiheitsgrade koppeln lassen. Wenn Du aber Kehlnähte hast, dann dürfen die Querschnitte sich nicht! berühren. dann mußt Du die Schweißnaht nachbilden.

So mal viel Erfolg
Gruß
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 14. Jun. 2011 editiert.]

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Hallo Forum,

habe mein Profil mit der Methode Multizone Hexaeder vernetzt. Möchte jetzt sweepen, bekomme aber eine Fehlermeldung. Ist nur eine Methode erlaubt?
Wie kann ich sonst mit Hexaedern vernetzen und danach sweepen?

Gruß
Paul

[Diese Nachricht wurde von schneidp am 18. Nov. 2012 editiert.]

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Das Sweepen ist das Vernetzen.
Als Vernetzungsmethode sweep und dann automatisch oder manuell wählen...

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Dem Ingenieur ist nichts zu schwere -
Er lacht und spricht: "Wenn dieses nicht, so geht doch das!
Er überbrückt die Flüsse und die Meere,
Die Berge unverfroren zu durchbohren ist ihm Spass.
Er thürmt die Bogen in die Luft,
Er wühlt als Maulwurf in der Gruft,
Kein Hinderniss ist ihm zu gross -
Er geht drauf los!
...

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Ich möchte wie der Vorgänger ein Hohlprofil mit 2 Elementen über die Dicke Sweepen. Das Problem ist dass das Netz mit den Standardeinstellungen miserabel aussieht (Tetraeder mit Prismen usw.). Der Vorgänger schrieb das man die Stirnseite zuerst "sauber" vernetzt und danach über die Länge Sweept. Der erste Schritt funktioniert bei mir nicht eine saubere Vernetzung. Was meint er mit Stirnseite? Das Netz wird doch direkt über das ganze Profil erzeugt.

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Profil.JPG

Hallo, kann mir da keiner helfen? Habe ein Vierkantprofil mit 140mm und 14,2 mm Wandstärke. ANSYS Workbench vernetzt es direkt mit Tetraedern. Wenn ich als Methode Hexaeder nehme kann ich ja nicht sweepen?! Vielen Dank im Voraus!

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1. Profil in zwei Teile Scheiden, dann kannst Du die Elementantahl auf den Linien definieren (im Detailfenster "hard" statt "soft" einstellen)
2 eventuell mit der Solidshell-Option beim Sweepen

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Viele Grüße        
Achim              PS: Als Anerkennung für einen Beitrag freu' nicht nur ich mich über Unities

Was ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis? Theorie ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert - Praxis ist, wenn alles funktioniert und keiner weiß warum (Autor unbekannt)

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Hallo,

die Stirnseite (dort wo das Profil "abgesägt" wird) muss mit einer Netzgröße und der Option "Mapped Face Mesh" vernetzt werden. Anschließend wir das gesamte Volumen "gesweept", wobei die Stirnseite in der Option "Manual Soruce" ausgewählt wird. Mit dieser Vorgehensweise kann man meiner Meinung nach sehr schöne (Solid)-Netz bekommen.

Eine andere Möglichkeit ist, dass man sämtliche Innenflächen des Profils makriert, ebenfalls mit einer Netzgröße und der Option "Mapped Face Mesh" vernetzt. Anschließend wählt ebenfalls wieder den Sweep-Mesh aus, stellt nun allerdings die Option "manual thin" ein und wählt die 8 Innenflächen aus. Das Ergebnis ist in diesem Fall ein Schalennetz.

Grundgedanke beider Varianten ist eigentlich, ein "schönes" Oberflächennetz zu erzeugen, welches dann mittels sweepen in ein Volumennetz überführt wird.

Hoffe das hilft in d Diskussion weiter,
Gruß

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elementgose.JPG

Hallo fly-away,

unter der Netzsteuerung "Elementgröße" kann ich nur die Elementgöße und das Verhalten (fexibel oder strikt) auswählen, wo finde ich die Funktion Mapped Face Mesh?

Gruß
Paul

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auf mesh RMB insert da steht er zur Auswahl (mapped)

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Viele Grüße        
Achim              PS: Als Anerkennung für einen Beitrag freu' nicht nur ich mich über Unities

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Sorry ich finde das irgendwie nicht,bin Anfänger was ANSYS betrifft. Findet man das auch im Workbench oder nur Classic?
Eine ausführlichere Beschreibung wäre super. Vielen Dank!

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bin diese Woche zu Hause und habe deshalb kein ANSYS

In Workbench im Strukturbaum auf Mesh (Netz) dann Right Mouse Button dann Insert (Einfügen) und da müsste es gelistet sein. Eventuell ist hier nur "Mapped" gelistet aber. Sollte dann aber eine Fläche auswählen können.

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Viele Grüße        
Achim              PS: Als Anerkennung für einen Beitrag freu' nicht nur ich mich über Unities

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Hallo,

da du auf "deutsch" eingestellt hast, musst du statt "mapped mesh" nach "Strukturiertes Netz" unter der "Netzsteuerung" suchen, dann die Stirnfläche auswählen. Als nächstes unter "Methode --> Sweep" den ganzen Körper auswählen und als "Manuelle Quellfläche" die (nun hoffentlich mit Rechtecken) strukturiert vernetzte Stirnfläche auswählen.

Gruß,
PauleBeinlich

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Rettet dem Dativ!

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