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Thema: Workbench: Dämpfung bei harmonischer Analyse auf modaler Basis (8507 mal gelesen)
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Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 07. Dez. 2011 22:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 08. Dez. 2011 08:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
arnd13 Mitglied Dipl. Ing.
Beiträge: 735 Registriert: 05.11.2008
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erstellt am: 08. Dez. 2011 10:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 08. Dez. 2011 21:17 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 09:33 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Simulinho Mitglied Berechnungsingenieur
Beiträge: 361 Registriert: 04.10.2005 ANSYS Classic 18.1 ANSYS Workbench 18.1<P>ModeFrontier
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 12:55 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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 Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
funbits Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 02.02.2012
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 15:44 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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 Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
funbits Mitglied
Beiträge: 11 Registriert: 02.02.2012
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 15:46 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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 Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 23. Mrz. 2012 20:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
arnd13 Mitglied Dipl. Ing.
Beiträge: 735 Registriert: 05.11.2008
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 15:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ChristophN Mitglied Berechnungsingenieur
Beiträge: 773 Registriert: 13.12.2008
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 15:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Staplerfahrer-Klaus
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Staplerfahrer-Klaus Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 22:05 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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 Mitglied
Beiträge: 31 Registriert: 03.11.2011 ANSYS 13.0 Abaqus FEA 6.9
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erstellt am: 26. Mrz. 2012 22:09 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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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