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Modell.jpg Netz.jpg

Guten Tag!

Ich heiße Thorsten und bin Student des Maschinenbaus. Im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit beschäftige ich mich mit gebauten Nockenwellen, insbesondere mit der Simulierung und Berechnung der Pressverbindung zwischen Nocken und Welle. Dabei arbeite ich mit ANSYS WB 12.1. Nachdem ich die Geometriedaten aus Pro-E mittels IGES Volumenkörper exportiert und in ANSYS wieder importiert habe, habe ich zunächst Werkstoffdaten aus einer Datenbank eingeladen und dann im Design Modeler verschiedene Flächen angelegt (siehe angehängter Screenshot). Dabei habe ich durch die Extrudieren-Operation "Flächen mit Prägung versehen" meinen Körper in Teilflächen unterteilt, die später bestimmte Funktionen erfüllen sollen (Kontaktflächen, Lagerflächen, Krafteinleitungsflächen). NAchfolgend habe ich im Unterpunkt "Model" die Kontaktflächen und Lagerflächen definiert und Kräfte durch Erstellung eines neuen Koordinatensystems auf der kleinen Nockenfläche (siehe Bild) aufgebracht.
Nun zur Vernetzung: Ich habe zunächst die Standardeinstellungen behalten und lediglich die Zusatzoption "Kontaktelementgröße" hinzugewählt um das Netz im Kontaktbereich zu verfeinern (anbei ein Screenshot der entstandenen Vernetzung). In meinen Augen sieht das Netz im Kontaktbereich schon ganz ordentlich aus, obwohl hier sicher noch Verbesserungspotential besteht. Nun zu meinen Fragen:
1. Die Vernetzung wird besonders an der schmalen, in Wellenlängsrichtung durchgehenden Fläche unregelmäßig (gesonderte Vernetzung der Fläche, im Screenshot rot markiert). Wie kann ich einstellen, dass Ansys die Fläche bei der Vernetzung nicht als besonders beachten soll?
2. Habt ihr Tipps, um die Vernetzungseinstellung noch besser machen zu können?

Zur zweiten Frage noch ein kurze Erläuterung: Ich möchte später Spannungen und Gleitzonen am Nabenrand ausgeben lassen.

Vielen Dank schon mal für Eure Hilfe, ich hoffe ich konnte das Problem ausreichend genau darlegen.

Viele Grüße, Thorsten

[Diese Nachricht wurde von freudibold am 15. Jun. 2011 editiert.]

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ich weis nicht ob es das schon in WB12.1 gab, aber den streifen bekommste weg wenn du die Flächen mit "virtual topology" verbindest.

gruß A

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Hi,

probier doch mal im DesignModeller die kleinen Flächen zu löschen.

MfG

Simulinho

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Hallo,

die von dir gewählte Methode mit den Flächenprägungen funktioniert zwar, ist meiner Meiung nach jedoch einerseits sehr aufwendig und andererseits für eine "saubere" Vernetzung quasi nicht brauchbar.

Besser: Du stückelst deine Welle (entweder in Pro/E oder im Design-Modeller) in mehrere Zylinder. So kannst du die einzelnen Segmente gleichmäßig vernetzen (z.B. mittels "Sweep-Methode") und kannst gleichzeitig in weniger wichtigen Bereichen Knoten / Elemente einsparen.

Gruß

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Kontakteinstellung.jpg

Hallo!
Erstmal ne kurze Rückmeldung zur letzten Frage: Ich konnte mein Netz deutlich verbessern, in dem ich die Flächenprägungen verkleinert und die Welle so nicht mehr unterteilt war. Dazu hab ich auch noch ein Bild angefügt. Danke für Eure Tipps!

Jetzt habe ich die Simulation fortgesetzt und bin auf ein eigenartiges Ergebnis gestoßen. Im Rahmen meiner Arbeit muss ich mit dem Kontakttool von Ansys WB arbeiten. Bei der Simulation meines Modells ohne äußere Belastung erhielt ich die Ergebnisse, welche ich ebenfalls angehängt habe. Komisch dabei ist, dass es über die gesamte Nockenbreite Bereiche gibt, in den als Status "Gleiten" ausgegeben wird (siehe Bild). Dies ist ja aber garnicht möglich, schließlich habe ich keine äußere Belastung in meinem Model. Bei der Auswertung der Gleitwege erhielt ich maximale Gleitwege von 3,6 nm (Nanometer).
Meine Frage hierzu: An welcher Einstellung kann es liegen, dass das Kontakttool solche unplausiblen Werte (Gleiten) ausgibt?
Die Kontakte werden mit dem Augmented-Lagrange-Verfahren berechnet und sind reibungsbehaftet (Reibwert=0,2), die Kontaktsteifigkeit wird programmgesteuert (siehe letztes Bild).

Danke und Grüße, Thorsten

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Netzneu.jpg Status.jpg Gleitwege.jpg

Da ich die Anhänge in den letzten Beitrag irgendwie nicht reinbekommen habe, hier im Nachgang die erwähnten Ergebnisse.

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Hallo,

ja du willst ja den Kontaktstatus überprüfen. Numerisch geschehen ensteht ja ein Ergebnis. Auf gut deutsch gesagt 0,0000036 mm--> 0, oder besser gesagt es gleitet nichts.

Gruß

[Diese Nachricht wurde von Suinilippis am 22. Jun. 2011 editiert.]

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"virtual topology" gib es in WB 12.1

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Moe

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Zitat:

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Original erstellt von Suinilippis:
Hallo,

ja du willst ja den Kontaktstatus überprüfen. Numerisch geschehen ensteht ja ein Ergebnis. Auf gut deutsch gesagt 0,0000036 mm--> 0, oder besser gesagt es gleitet nichts.

Gruß

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Die Ergebnisse zum Gleitweg habe ich auch entsprechend interpretiert. Nur zeigt mir ANSYS im Ausgabemenü "Status" (wie auf den anghängten Scrrenshots zu sehen) an, dass es durchaus größere Gleitbereiche gibt. Ist stelle meine Frage nochmal anders:

Welche Kriterien müssen in ANSYS erfüllt sein, dass im Ergebnis "Status" des Kontakttools Gleiten bzw. Haften ausgegeben wird?

Grüße, Thorsten

[Diese Nachricht wurde von freudibold am 24. Jun. 2011 editiert.]

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Hallo,

theoretisch ermittelt ANSYS Gleiten wenn die tangentiale Last am Kontakt > Koeffizient * Kontaktdruck ist.

Um diese Theorie zu untermauern könntest du mal den Reibungskoeffizienten verdoppeln. Dann müßte sich ja der Haftbereich erweitern.

Gruß

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