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Hallo

im Rahmen einer Arbeit an der Uni versuche ich einige Varianten von Querpressverbindungen zu simulieren.Ein wichtiger Apekt ist dabei der Mikroschlupf in der Fuge.Ich arbeite mit workbench 14 , habe auch ein wenig Erfahrung mit classic sammeln können.
Nun zu meiner Frage :
Ist es möglich in WB die Knotenverschiebung auszulesen, speziell im Kontaktbereich?
Ich bekomme schnell ein Bild des Gleitweges , dass aber nicht stimmen kann. Denn auch ohne Last stellt sich laut ANSYS an zu den Rändern hin eine Verschiebung ein.
Zudem habe ich es nicht geschafft die Ergebnisse sinnvoll zu exportieren. Es ist nämlich nicht möglich die Knotenpositionen in einem zylindrischen Koordinatensystmen zu exportiern, was in diesem Fall die einzig sinnvolle Lösung wäre.

Ich hoffe , dass mir jemand weiterhelfen kann.

Viele Grüße
Tec

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Gleitweg.jpg

Hier die Ausgabe des Gleitweges, wobei diese wellenseitig mit null ausgegeben wird.

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Hallo,

meiner Meinung nach müßte eine Auswertung des Gleitweges funktionieren.
Auch eine Verschiebung im Zylindekoordinatensystem sollte möglich sein.
Leider verstehe ich mit den bisherigen Angaben Dein Problem bzw. das Ziel Deiner Berechnung noch nicht?

Gruß

Suinilippis

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Ziel der Berechnung ist der Vergleich von konventionellen mit spannungshomogenisierten Querpressverbänden .Der Hintergrund ist folgender : Konventionelle Querpressverbindungen weisen zu den Nabenrändern hin einen Spannungsanstieg auf.Es liegt hier ein dreidimensionaler Spannungzustand vor.Im Hinblick auf die Reibkorrosion, die im Wesentlichen von Spannung und Schlupf abhängt, ist es interessant zu wissen, ob der positive Effekt des Spannungsabfalls an den Nabenrändern vom negativen Einfluss der Erhöhung des Schlupfes "aufgefressen" wird.

Nun zum eigentlich Problem:
Die simulierten Spannungsverläufe sehen alle sehr gut aus und decken sich auch mit Angaben aus der Literatur und anderen Arbeiten zu diesem Thema.
Allerdings ist der Gleitweg ( ich denke , dass das dem Schlupf in der Fuge entspricht ) flasch.
Bereits ohne aufgebrachte Last gibt es zu den Rändern der Nabe hin Gleiten. Der Gleitweg lässt sich unter WB nur über das Kontakttool auswerten ( oder übersehe ich da eine weitere Möglichkeit? ). Die Werte lassen sich aber nur im globalen Koordinatensystem exportieren. Dies könnte ich durch eine Koordinatentransformation in Excel hinbiegen, aber das Problem mit dem Gleitweg besteht nach wie vor.
Hat jemand Erfahrungen mit diesem Thema gemacht? Übersehe ich eventuell etwas?
Ich wäre für jede Art von Anregung dankbar.

Viele Grüße
Tec

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Hi,
habe mich weiter mit der Thematik beschäftigt und nun herausgefunden, wieso sich ohne Last ein Gleitweg einstellt.
In der Simulation wird der Kontakt durch verformen hergestellt ( Kompensation des Übermaßes) . Dies führt zu Verformungen und somit bekanntermaßen auch zu Spannungen. Ansys wertet diese Verformungen allerdings als "Gleitweg" aus.
Da ich aber nach dem Schlupf unter last suche, soll der Gleitweg NACH der Kontakterstellung ausgewertet werden.
Ist es möglich ein gerechnetes Modell erneut zu simulieren, also in Workbench zu laden?
Eine Simulation mit mehreren Lastschritten liefert keine für mich interessanten Ergebnisse, da stets der "Gleitweg" , also die Vrformung bezogen auf den Ausgangszustand ( unverformt ) angezeigt wird.
Hat jemand nen Tip für mich?

Grüße
Tec

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Hi,
Ich denke was du willst, würde der Simulation einer Berechnung mit Schraubenvorspannung entsprechen?

Gruß
Boris

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When the going gets tough, the tough gets going...

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Hi Boris, danke für die Antwort.

Habe das eben getestet, aber über die Schraubenvorspannung kann ich lediglich eine konstante Kraft bzw Veformung aufbringen. Der Spannungszustand ist aber inhomogen und komplex. Dementsprechend auch die Verformung im Kontakt.
Vieleicht gibt es eine Möglichkeit die bereits gerechnete Geometrie mit Verformungen und Spannung zu Laden, um diese dann mit Lasten zu beaufschlagen.
Das Problem an diesem "Gleitweg" in Workbench ( zumindest vestehe ich das so ) ist, dass dieser vektoriell adiert wird.D.h. ich kann die Ergebnisse nicht voneinander abziehen, um auf den Schlupf zu schliessen.

Grüße
Tec

[Diese Nachricht wurde von Tec001 am 16. Mai. 2012 editiert.]

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Hallo Tec,

Meine Idee wäre, nicht über die Kontaktelemente zu gehen.

Vieleicht könnte man einen Pfad in Längsrichtung der Fuge auf die Bauteile legen, die sich gegeneinander verdrehen. Hier könntest Du dann die Verformungen in Umfangsrichtung (mit zylindrischem Koordinatensystem) jeweils für das äußere und das innere Bauteil abfragen.

Die Differenz der Verformungswerte dieser beiden Ergebnisse sollte dann doch der Schlupf sein. 

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Gruß
Jürgen Sundermeyer

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Hallo Tec,

keien Ahnung ob ich dein Problem richtig verstehe deshalb fass ichs nochmal zusammen. Falls falsch gedacht bitte um korrektur.
Du simmulierst eine Übermaßpassung!
Bei numerischen "Aufschrumpfen" bewegen sich die Körper relativ zueinander. Logisch, das tun sie ja auch in der Realität. Die Nabe weitet sich, die Welle wird komprimiert. Durch Querkontraktion ergibt sich ein Gleitweg. Auch logisch.
Und nun, was willst du jetzt damit anfangen und was ist daran nicht stimmig? Wann entsteht der Mikroschlupf in der Realität? Wie hast du diesen Effekt abgebildet?
Wenn das geklärt ist findet sich bestimmt ne Lösung.
Falls es sich um axisymetrische Lasten und Geometrien handelt würde ich auch axisymmetrisch rechnen

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Hallo, danke für eure Antworten.
Die Idee mit den Pfaden klingt sehr gut.Werde ich auf jeden Fall bedenken und ausprobieren.Danke!
Zu Jens :
Dass ein Gleitweg infolge des Schrumpfens angezeigt wird, kann ich völlig nachvollziehen und entspricht der Realität.
Allerdings möchte ich nach dem Aufschrumpfen eine Last aufbringen und den Schlupf, der sich durch das aufgebrachte Drehmoment ergibt, simulieren. Dies setzt aber voraus, dass das Model im gefügten Zustand den Schlupf ( Gleitweg ) von null hat.
Da , wie du richtigerweise angemerkt hast, ANSYS den Gleitweg des Fügens mit anzeigt, habe ich keine Möglichkeit ( oder komme nicht darauf ) den durch das wirkende Drehmoment hervorgerufenen Schlupf auszulesen.

Reibkorrosion entsteht bei schwingender Gleitreibung, also bei schwellenden Lasten. Der Gleitweg beim Fügen ist einmalig und hat somit keinen Einfluss auf die Reibkorrosion.
Ziel ist ein Vergleich verschiedener Fugengeometrien. Das heisst, ich möchte lediglich den Schlupf und den Spannungszustand abbilden und nicht den Effekt an sich.
Ich hoffe, dass ich die Situation verständlich erklären konnte.
Grüße
Tec

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Hallo Tec,

jetzt hab ich verstanden was du eigentlich abbilden willst. Du musst eine einfach eine Mehrschrittanalyse durchführen.
1) Übermaß als Kontaktoffset auf des modell / alle Bauteile fixieren
2) Fixierungen die unnötig sind aufheben und das Drehmoment drauf

solve

Auswerten
time,1 --> Auswerten des Gleitweges --> Rausschreiben in Excel
time,2 --> Auswerten des Gleitweges --> Rausschreiben in Excel

resultierender gleitweg = time,2 - time,1
fertig

ach! Die Position der Knoten kannst du schnell und einfach in excel einfügen über
optionen --> mechanical --> export --> Knotenpos exportieren

und fertig
Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Hey Tec

hab gerade geschaut und ein Möglichkeit in WB direkt ohne Excel gefunden.
Einfach gleitweg als userdefined result für time,1 und time,2 ablegen und dann ein userdefined result mit time,2 - time,1 anlegen. Fertig

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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danke, das hört sich nach der richtigen Lösung an. Allerdings weiss ich nicht, wie ich das hier bewerkstellige :

"1) Übermaß als Kontaktoffset auf des modell / alle Bauteile fixieren"

Ich hatte schon die Idee mit der Mehrschrittanalyse, nur weiss ich nicht wie die Verformung als Ausgang der Simulation zu definieren war.Die Verschiebung der Kontaktknoten ist bedingt durch den dreidimensional Spannungszustand und die Spannungsüberhöhung an den Nabenrändern nicht konstant ( im Gegensatz zu dem, was man bei einer Berechnung nach DIN 7190 annimmt ) .
Wäre dir dankbar, wenn du kurz erklären könntest wie das geht.

Grüße
Tec

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wb oder classic?

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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in wb, die Auswertung mit excel dürfte kein Problem darstellen.Danke für den Tip.

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Hallo Tec,

mein Vorschlag:
CAD-Modell ohne Übermass
Vernetzen, Kontakte drauf
Kontakte = Penalty, asymmetrisch, kein trimmen, surface projection methode, Kontaktoffset = wirksames Übermaß, sinnvoller pinball, wenn großes Übermaß dann als Ramped
1. Loadstep: Nabe und Welle fixieren --> Kontakte werden ausgebildet
2. Loadstep: Überflüssige Lagerungen löschen / Moment drauf
für beide Steps ausreichend substeps einrichten. geometrische Nichtlinearität an

hoffe das hilft erstmal. Falls nicht PM an mich

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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sigma_r_falsch.jpg sigma_r_richtig.jpg

Hi, danke für eure Hilfe.
Habe deinen Vorschlag nun ausprobiert.Doch die Definition des Kontakts  bzw. Des Übermaßes führt zu falschen Ergebnissen.
Es ist wichtig , welche Verformungen sin aufgrund der Kontraktion der Nabe einstellen.Wie schon erwähnt habe ich mit meiner Methode sehr gute Spannungsverläufe generieren können.
Auf den Bildern erkennt man den Verlauf der Radialspannung in der Fuge , die in guter Näherung auch dem Druck entspricht.Nach deiner Kontaktdefinition bekommt man einen Spannungsabfall am Fugenrand , obwohl an dieser stelle eine starke Überhöhung sein sollte.
Auf dem 2. Bild ist der simulierte Verlauf , der sich durch Kontraktion der Nabe einstellt.Dieser entspricht auch den realen Verhältnissen.
Wie dem auch sei, was den Schlupf angeht bin ich nach wie vor ratlos.

Grüße
Tec

[Diese Nachricht wurde von Tec001 am 17. Mai. 2012 editiert.]

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Moin Tec,

Bei einer Spannungslinearisierung auf dem Pfad ist natürlich anzahl der Stützstellen wichtig. Bei beiden modellen würden extrem unterschiedliche Stützstellen (ergo wahrscheinlich extrem unterschiedliche Netze) verwendet. Wenn du im Bereich des Randes sehr grob vernetzt kann die Spannungsüberhöhung nicht korrekt abgebildet werden. Logo.
Das Gleiche gilt natürlich, wenn du zu wenige Punkte auf dem Pfad definierst. Dann wird einfach über den Sprung linearisiert und dein ergebnis erscheint dir "falsch"!
Du kannst es gern machen wie du magst, nur solltest du hier nicht von "Falschen" Ergebnissen sprechen. Wie du deinen Schlupf bestimmst habe ich bereits erklärt. Hoffe du kommst damit zurecht.

viele Grüße aus Dresden
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Hi Jens,
hast natürlich Recht. Mit der Vernetzung hat es aus den genannten Gründen die "falschen" Ergebnisse geliefert. Ich sitze den Ganzen Tag vor dem PC und nach etlichen Stunden fallen einem selbst die offensichtlichen Dinge nicht mehr auf.
Mit einem feinen Netz liefert deine Vorgehensweise die selben Ergebnisse, allerdings um einiges schneller.Danke.

Grüße
Tec

[Diese Nachricht wurde von Tec001 am 21. Mai. 2012 editiert.]

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