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  Workbench: Dämpfung bei harmonischer Analyse auf modaler Basis

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Autor Thema:  Workbench: Dämpfung bei harmonischer Analyse auf modaler Basis (8507 mal gelesen)
Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 07. Dez. 2011 22:26    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich will mittels harmonischer Analyse auf der modalen Basis einen Frequenzgang berechnen. Die Dämpfung definiere ich über den konstanten Dämpfungsparameter. Wenn ich das richtig verstanden habe, repräsentiert dieser den Dämpfungsgrad, also die modale Dämpfung aller Moden.

Wenn ich nun aber meinen konstanten Dämpungsparameter verdreifache, ändert sich nur die Amplitude im Bereich der niederen Moden, die der hohen Moden bleibt exakt gleich.

Wo liegt mein Denkfehler?

Wie kann ich in der Workbench den einzelnen Moden unterschiedliche Dämpfungsgrade zuweisen?

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Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 08. Dez. 2011 08:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Im Übrigen ist bei hohen Eigenfrequenzen keine Verbreiterung der Resonanzüberhöhung/Vergrößerungsfunktion beobachtbar, die Güte ist die selbe. Es ist also hier wirklich keine erhöhte Dämpfung aktiv.

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arnd13
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erstellt am: 08. Dez. 2011 10:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Klaus,
Ein paar Gedanken:
Was meinst Du mit "konstanten Dämpfungsparameter"? DMPRAT? Welchen Wert hast Du für die Dämpfung verwendet? Üblich sind 0.01 bis 0.05.
Sind die Randbedingungen in Modalanalyse und Force Response gleich?

------------------
Gruß, A.

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Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 08. Dez. 2011 21:17    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Genau darum geht es ja. In der WB gibts es bei der Harmonic Response Analyse ein constant damping ratio. Was diese darstellt ist mir nicht ganz klar, ich hatte es wie oben beschrieben verstanden.
Die Randbedingungen in Modalanalyse und Harmonischer Analyse sind die selben. Direkt gerechnet ergibt sich aber selbiges Problem...

Als Wert für dieses constant damping ratio habe ich Werte im Bereich 0.0001...0.0005 gewählt. Das sollten auch sinnvolle Werte sein wenn man bedenkt, dass mein Modell nur reine Strukturdämpfung von vergütetem Stahl beinhaltet, ohne jede Fügestelle.

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Staplerfahrer-Klaus
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ANSYS 13.0
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 09:33    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Keiner einen Hinweis mehr?

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Simulinho
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ANSYS Workbench 18.1<P>ModeFrontier

erstellt am: 23. Mrz. 2012 12:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi,
"Als Wert für dieses constant damping ratio habe ich Werte im Bereich 0.0001...0.0005 gewählt. Das sollten auch sinnvolle Werte sein wenn man bedenkt, dass mein Modell nur reine Strukturdämpfung von vergütetem Stahl beinhaltet, ohne jede Fügestelle."

Diese Werte sind definitiv zu gering. arnd13 hat Recht mit 0.01-0.05.
Das Lehrsche Dämpfungsmass (dieses ist der Wert, den man in der Workbench definieren kann) setzt sich zusammen aus innerer (=Materialdämpfung) und äusserer Dämpfung (Dämpfung der Struktur durch ein  umgebendes Medium). Hierbei ist die innere Dämpfung abhängig von der Steifigkeit und die äussere Dämpfung äbhängig vom umgebenden Medium.

Generell gilt, dass die Dämpfung ohne emprisch ermittelte Werte relativ schwer sbzuschätzen ist.

MfG

Simulinho

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funbits
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 15:44    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich


MDAMP.jpg

 
Zitat:
Original erstellt von Staplerfahrer-Klaus:
Hallo,

ich will mittels harmonischer Analyse auf der modalen Basis einen Frequenzgang berechnen. Die Dämpfung definiere ich über den konstanten Dämpfungsparameter. Wenn ich das richtig verstanden habe, repräsentiert dieser den Dämpfungsgrad, also die modale Dämpfung aller Moden.

Wenn ich nun aber meinen konstanten Dämpungsparameter verdreifache, ändert sich nur die Amplitude im Bereich der niederen Moden, die der hohen Moden bleibt exakt gleich.

Wo liegt mein Denkfehler?

Wie kann ich in der Workbench den einzelnen Moden unterschiedliche Dämpfungsgrade zuweisen?

Hallo Klaus,

die modale Dämpfung kann man in WB über eine Command-Snippet definieren (siehe Bild). Da wird zu jeder Mode der Dämpfungsparameter in %/100 definiert.
Allerding ist diese Dämpfungsart mit Vorsicht zu genießen (auch jede andere Dämpfung ist nicht ohne). Du musst dein System genau kennen, sonst wirst du im Falle einer Designänderung, die u.U. andere Moden zeitigt, unplausible Überhöhungen bekommen, oder es werden relevante Eigenfrequenze weggedämpft, ohne dass du davon erfährst.

Daher ehe nicht zu empfehlen...

Gruß

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funbits
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 15:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich


MDAMP.jpg

 
Zitat:
Original erstellt von Staplerfahrer-Klaus:
Hallo,

ich will mittels harmonischer Analyse auf der modalen Basis einen Frequenzgang berechnen. Die Dämpfung definiere ich über den konstanten Dämpfungsparameter. Wenn ich das richtig verstanden habe, repräsentiert dieser den Dämpfungsgrad, also die modale Dämpfung aller Moden.

Wenn ich nun aber meinen konstanten Dämpungsparameter verdreifache, ändert sich nur die Amplitude im Bereich der niederen Moden, die der hohen Moden bleibt exakt gleich.

Wo liegt mein Denkfehler?

Wie kann ich in der Workbench den einzelnen Moden unterschiedliche Dämpfungsgrade zuweisen?

Hallo Klaus,

die modale Dämpfung kann man in WB über ein Command-Snippet definieren (siehe Bild). Da wird zu jeder Mode der Dämpfungsparameter in %/100 definiert.
Allerding ist diese Dämpfungsart mit Vorsicht zu genießen (auch jede andere Dämpfung ist nicht ohne). Du musst dein System genau kennen, sonst wirst du im Falle einer Designänderung, die u.U. andere Moden zeitigt, unplausible Überhöhungen bekommen, oder es werden relevante Eigenfrequenze weggedämpft, ohne dass du davon erfährst.

Daher ehe nicht zu empfehlen...

Gruß

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Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 20:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Vielen Dank. Das hatte ich gesucht. Hätte man auch selber drauf kommen können. Ist umgesetzt!

Richtig, bei Dämpfung ist immer Vorsicht geboten. Ich kenne mein System aber sehr genau und habe die modale Dämpfung in umfangreichen Messungen bestimmt. In der Simulation werden weder die Struktur noch die Randbedingungen sondern nur Anregungen verändert.


/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\


Die Werte für den Dämpfungsgrad 0.0005-0.001 (oben war ein Tippfehler drin) führen zu guten Übereinstimmungen mit Messungen. Wie gesagt, es sind keinerlei Fügestellen enthalten und das Material ist hoch vergüteter Stahl.

Aber mein Verständnisproblem bleibt: Wenn ich nun aber meinen konstanten Dämpungsparameter verdreifache, ändert sich nur die Amplitude im Bereich der niederen Moden, die der hohen Moden bleibt exakt gleich.

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arnd13
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 15:42    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Klaus,

Der Dämpfungsgrad erscheint mir immer noch sehr gering. Wurde das experimentell ermittelt?
Zum Verständnis: Der Dämpfungsgrad gibt den Anteil der vorhandenen Dämfung von der kritischen Dämpfung des Systems an.

Die Ungenauigkeit in der Amplitude bei höheren Moden kann an der Berechnungsart "modale Superposition" liegen. Für diese Option sollten in der vorangegangenen Modalanalyse einige Moden mehr berechnet werden, als dann für die harmonische verwendet werden sollen. Wie viele Moden mehr (in %) hast Du in der Modalanalyse berechnet?

------------------
Gruß, A.

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ChristophN
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 15:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Staplerfahrer-Klaus 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original gesagt von Prof. Dresig:
Die Dämpfung ist die Hure der Mechanik, mit der kann jeder machen, was er will.

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Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 22:05    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zitat:
Original erstellt von arnd13:
Hallo Klaus,

Der Dämpfungsgrad erscheint mir immer noch sehr gering. Wurde das experimentell ermittelt?
Zum Verständnis: Der Dämpfungsgrad gibt den Anteil der vorhandenen Dämfung von der kritischen Dämpfung des Systems an.

Die Ungenauigkeit in der Amplitude bei höheren Moden kann an der Berechnungsart "modale Superposition" liegen. Für diese Option sollten in der vorangegangenen Modalanalyse einige Moden mehr berechnet werden, als dann für die harmonische verwendet werden sollen. Wie viele Moden mehr (in %) hast Du in der Modalanalyse berechnet?


Hallo,

bestimmt wurden modale Dämpfungen. Diese schwanken stark zwischend en einzelnen Moden (0.002% bis 4%). Mit diesen Dämpfungswerten kommen recht passable Ergebnisse raus. Ich rechne derzeit mit 100 Moden und werte aus bis zur 12. Mode. Experimentell ermittelte Dämpfungswerte habe ich aber nur für die ersten 12 Moden.

Davor hatte ich mit dem konstanten Dämpfungsparameter gerechnet. Über die Werte für diese kostanten Dämpfungsparameter will ich garnicht streiten. Vielleicht sind die wirklich etwas niedrig gewählt. Darum gings mir aber nicht, da ich sowieso auf modale Dämpfung raus wollte. Was ich aber nicht verstanden hatte, war der Effekt, dass eine Variation des konstanten Dämpfungsparameters nur Auswirkungen auf niedere Frequenzen hat.

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Staplerfahrer-Klaus
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 22:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zitat:
Original erstellt von ChristophN:
 

In welchem Zusammenhang?

Es sollte klar sein, dass sich die Dämpfung nie so beschreiben lässt, wie sie auftritt, sondern immer nur ein mathematisches Modell ist.

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