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Welle.jpg

Hallo,

ich habe große Probleme bei der Festlegung der Randbedingungen.
Anbei eine kleine Prinzipskizze.
Nur soviel, Welle 2fach gelagert, mittig wird eine Kraft eingeleitet, die
ein Biegemoment hervorruft.
Meine Welle habe ich durch eine Symmetriebedingung halbiert!
Welche Lagerung muss ich verwenden (auf was bezogen) und wie kann ich die Kraft einleiten, sodass es ein
reelles Ergebnis zustande kommt?
Über das Internet bin ich nicht fündig geworden.

Vielen Dank für eure mühen!!

Gruß

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Welle_halb.JPG Welle_halb_Spannung.JPG

Hallo,

ich hatte bei meiner Diplomarbeit ein ähnliches Modell.
Als Lagerung hatte ich dann die "externe Verschiebung" oder im englischen "remote displacement" gewählt.
Über die Koordinateneingabe kannst du dann den Ort der Lagerung bestimmen. Bei der Welle sollte der "Mittelpunkt der Lagerung auf der Symmetrieachse der Welle liegen.
Das besondere an der Lagerungsart ist die Bestimmung aller Freiheitsgrade. Meine EInstellung war immer, dass sich die Welle axial translatorisch bewegen konnte und die radialen Koordinaten genullt waren. Die rotatorischen Bewegungen wurden soweit genullt, dass sich der Körper durch die Krafteinleitung so um das Lager drehen konnte, dass die Biegung dargestellt wurde.
Also einfach: Die X-Achse ist die Längsächse, die Y-Achse ist die senkrechte und die Z-Achse zeigt aus dem Bildschirm.
Translatorisch sind genullt die Y- und Z-Achse.
Rotatorisch sind die Drehungen um die X- und Y-Achse genullt.
Die Symmetrie wird über eine reibungfreie Lagerung oder Frictionless Support auf der Schnittfläche gegeben.
Genauso gut kannst du ein Halbmodell benutzen. Damit kann dann eine Krafteinleitung punktuell am obersten Punkt der Schnittfläche erstellt werden (siehe erstes Bild). Die Schnittfläche für das Halbmodell sind auch mit einem frictionless Support belegt. Das verhindert eine ungewollt Verformung über die Schnittflächen hinaus.
Im Bild sind die Schnittflächen blau, die Lagerung gelb (aber durch Koordinateneingaben an die richtige Position gelegt), und der Pfeil zeigt den Punkt der Krafteinleitung.
Die Spannungen durch die Singularitäten an der Stelle sind egal, wenn du die Kerbspannungen an den Wellenabsätzen untersuchen willst. Dafür musst du einfach in der Auswertung die maximal ertragbare Spannung des Materials an der zweiten Stelle der Legende einstellen (siehe zweites Bild).

Ich hoffe, das war halbwegs verständlich.

Gruß

Alex

[Diese Nachricht wurde von AlexWaringer am 07. Mai. 2012 editiert.]

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... mal blöd gefragt - Du hast Volumenelemente benutzt für Dein Modell - haben die denn überhaupt Verdrehungen bzw. die x,y und z- Rotation als Freiheitsgrad?

Gerd

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Hallo, Danke für die Hilfe!

Ich hab schon einiges Versucht, bekomme aber nicht annähernd so ein
Netz hin wie es bei dir anzeigt.
Auch wenn ich Hex Dominant einstelle, lässt das Programm immer Tetraeder.
Könntest du mir sagen wie ich das umgehen kann?

Und wenn ich ein Hex Dominantes Netz erzeugen kann, verschwindet dies nach einer Verfeinerung am Übergang, ist dies für die Berechnung schlecht, bzw. wie wirkt sich das aus?

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Bei der Art der Lagerung muss ich die Rotationen unterbinden, weil ich in dem Sinne keine Elemente anwähle, sondern nur den Punkt festlege, wo die Lagerung als Punkt liegt. Von dem Punkt aus werden die Elementknoten, wie mit einem Spinnennetz mit der Lagerungspunkt von ANSYS aus verbunden (Ich hoffe, dass ich meinen Prof so richtig verstanden habe). Mit dem normalen Displacement werden Elemente angewählt und festgehalten, was man bei einer übertriebenen Darstellung der Verformung auch sieht, dass der Körper erst gehalten wird und sich ab den folgenden Elementen erst verformt. Ich kann nur aus eigener Erfahrung sagen, dass ich mit dem Remote Displacement dem Modell des Biegebalkens am nächsten kam.

Das Problem mit dem Hexaeder-Netz habe ich gelöst, indem ich zuerst den Körper über die Methode Hex dominant vernetzen ließ, dann die Kerbe oder den Radius mit Elementgröße verfeinert habe, dann wird das Hexaedernetz beibehalten. Einfach Elementgröße wählen und die Linie der Kerbe oder die Kehle als Geometrie auswählen und einen Größenwert wählen der kleiner der Vernetzung ist.

Einen Ansatz der Erklärung der unterschiedlichen Netze hab ich hier gefunden http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/004420.shtml. Was ich beim Überfliegen rauslesen kann, ist, dass du mehr dreieckselemente benötigst, als vieeckicke, um gleiche Ergebnisse zu erhalten -> mehr Rechenaufwand.
Ich lass mich da aber gerne korrigieren, weil ich darauf nicht wirklich achten musste.

Gruß

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Kurbelwelle.jpg

Hallo CadFem Gemeinde,

bin gerade mit meiner Bachelorarbeit zugange und hätte gerne von Euch ein Feedback zu den Randbedingungen meiner erstellten Kurbelwelle.
Ich möchte mit meinem Model den Zustand simulieren, in welchem auf die Kurbelwelle(Stelle Passfeder) das Antriebsmoment eines Motors wirkt. Die abgebildeten Kräfte sind die Reaktionskräfte der Pleuel/Pleuelstangen.

Zu den von mir gewählten Randbedingungen:

Die Welle ist zweifach gelagert. Lager A soll translatorisch in y und z Richtung mittels externer Verschiebung gesperrt sein, rotatorisch ist nur die Drehung um x möglich.
Für Lager B das gleiche + Verschiebung in x-Richtung gesperrt.
Die zylindrische Fläche mit Passfeder wir auch mit einer externen Verschiebung versehen, dort sollen die Verschiebung in x-Richtung sowie die Drehung um die x-Achse gesperrt sein.

Bin leider ziemlich unschlüssig und würde gerne Eure Meinung dazu erfahren und würd mich über eine Antwort sehr freuen.

Viele Grüße Dennis

[Diese Nachricht wurde von Detoh am 24. Mai. 2012 editiert.]

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