---

cad_de.jpg

Hallo Zusammen,

ich brauche dringend Hilfe und Tipps beim Vernetzen dieses Teils.
Habe das Bauteil in Catia V5 erstellt und wollte es mit Ansys simulieren. Bei dem Teil handelt es sich um ein Rohr mit Fi,außen= 0,35mm und Fi,innen=0,25mm und eine Länge von ca. 150mm.
Der Länge entlang befinden sich Schnitten, denen Abstand zu einander unterschiedlich ist,also kein geom. Muster.
Problem ist die Vernetzung. Ich habe probiert, es mit Ansys zu vernetzen, habe es leider nicht geschaft, es macht 4 Vernetzungsversuche und bricht ab.Warum? Ich habe auch die Elementengröße reduziert und wieder das gleiche und dauert ganze Ewigkeit. Ohne die Schnitte im Rohr ist alles Kinderspiel.!

Würde mich freuen, wenn mir jemand Tipps geben würde, wie ich erfolgreich das Teil vernetzen kann/sollte.
Danke im Voraus!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

so ein Bauteil mit so vielen Kerben zu vernetzen ist ja nicht grad schön. Zusätzlich ist das Bauteil sehr klein und dünnwandig. Ich würde in Catia, falls du damit leben kannst, alle Radien rauswerfen und versuchen die Aussparungen scharfkantig zu vernetzen. Dannhat der Vernetzer weniger Arbeit, da er die Radien nicht abbilden muß. Ich hoffe du willst bei diesem Bauteil keine Spannungsauswerung machen, denn wenn man ein vernüftiges Ergebnis bekommt man  bei diesen vielen Kerben sehr sehr viele Knoten. Zusätzlich könnte man versuchen es mit Solidshell Elementen zu vernetzen, da die Wandstärke auch sehr dünn ist. Vernetzt du mit ANSYSWB?

Gruß Suinilippis

[Diese Nachricht wurde von Suinilippis am 02. Feb. 2013 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

>>es macht 4 Vernetzungsversuche und bricht ab.Warum?

Welche Fehlermeldung wird denn ausgegeben?
Welche Version von ANSYS verwendest Du?
Hast Du geprüft, dass die Geometrie fehlerfrei konvertiert wird?

------------------
Rainer Schulze

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 02. Feb. 2013 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hallo Suinilippis,
danke für die Antwort.
Die Radien darf ich leider net rauswerfen, da das Bauteil eine Alternative zu Biegefeder darstellen soll. Deswegen sind die Radien wichtig, da sich die Steifigkeit des Teils ohne die Radien deutlich ändern würde.
Ich habe bereits das Teil mit Abaqus vernetzt, konnte leider keine Berechnung starten, da wie du sagtest sehr sehr viele Elementen benötigt wurden, ca. 100000  und ich habe nur die Studentenversion (bis 1000 Knoten begrenzt)
Das Problem ist, ich könnte theoretisch nur an den Kanten wo die Radie sind die Elementgröse und Zahl verfeinern und den Rest gröber meshen, allerdings sind über 400 Kerben im Rohr und jede einzelne Kerbekante zu definieren wäre sehr mühsam.
Mit Ansys kenne ich mich leider nicht aus. Gibt es bei Ansys die Möglichkeit, das Mesh lokal zu definieren?Oder gibt es so eine Funktion, wo der Vernetzer automatisch entdeckt wo es feiner vernetzt werden soll und wo es gröber sein kann??
Danke!
Gruß

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Rainer Schulze,

bei uns an der Uni ist Ansys 14.5 installiert.
Wie kann ich prüfen, ob die Geometrie fehlerfrei konvertiert wird?
Danke!
Gruß

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

also wenn es Dir nur auf die Steifigkeit ankommt, kann man die Nuten ohne Radien ausführen.
Da wird sich an der Steifigkeit des Bauteils keine signifikante Änderung ergeben.
Somit kann man das Bauteil mit Hexader vernetzen und kann dadurch sehr viele Elemente einsparen. Falls Hexaeder klappen, könnte man auf Solidshell Elemente wechseln. Damit kann man dünnwandige Strukturen sehr gut berechnen.

Gruß
Suinilippis

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

>>bei uns an der Uni ist Ansys 14.5 installiert.

Das ist schon mal gut. Von 13 auf 14 gab es Verbesserungen bei der Vernetzung...

>>Wie kann ich prüfen, ob die Geometrie fehlerfrei konvertiert wird?

Prüfe, ob ein geschlossener Körper (Solid) vorhanden ist, oder ob es mehrere Teilflächen gibt.

Aber nach Deiner weiteren Beschreibung liegt offenbar das Problem in der Beschränkung der Studentenversion. 100.000 Knoten scheinen zwar für ein "kleines" Teil recht viel, aber die Geometrie ist entsprechend komplex.

Darfst Du das Catia-Modell ins Forum stellen?
Ich würde das gerne mal bei mir testen.

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

also, ich konnte das Teil in Abaqus vernetzen,aber keine Simulation durchführen, da ich nur die Studentenversion von Abaqus besitze. Wir haben an der Uni aber eine Education Version von Ansys und wollte deswegen dort die Simulation machen. Ich habe auch Catia V5 R19 und mit Catia habe ich auch versucht Mesh zu erstellen, leider erfolglos.
Ich würde mich sehr freuen wenn Du mir weiterhelfen könntest.
Die Cad Datei kann ich Dir schicken, allerdings brauche ich deine private EMail. Im Forum möchte ich sie nicht hochladen, da ich nicht weiß ob ich sie nacher wieder weglöschen kann.

Gruß

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Stan,

ja lade das Teil mal hoch. Oder zumindest einen Ausschnitt davon, wenn es der Geheimhaltung unterliegt.
Ich denke das man es mit ein paar Tricks einfach und mit wenigen Elementen vernetzen kann.

Gruß Suinilippis

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

>>...da ich nicht weiß ob ich sie nacher wieder weglöschen kann.

Das kannst Du.
Aber Du hast keine Kontrolle darüber, wieviele Kopien dann bereits existieren.

Du bekommst eine PM von mir.

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,
ich habe im laufe der Jahre (als externer Dienstleister) immer wieder mit Catia Geometrie und Ansys zu tun gehabt...
ganz ehrlich, Catia ist nicht die erste Wahl ich bekomme mit der Geometrie immer wieder Probleme und muss Modelle flicken.
ProE liefert für Ansys eine wesentlich bessere Geometrie Basis, aber auch SpaceClaim liefert gute Daten für Ansys.
das liegt aber am Ansatz der Programme Catia ist ein klassischer Flächenmodelierer und ProE als Volumenmodelierer schnitzt Klötzchen....
Also, würde ich probieren...

1. andere CAD (ProE)
2. in Catia das Rohr als reine Fläche ohne Dicke erzeugen und dann in Ansys als Flächenmodel und eine Dicke zuweisen (ich würde sowieso mit einem Flächenmodell arbeiten)

Aber, auch wenn du das Teil vernetzt bekommen hast, wirst du ne Stramme Hardware benötigen, den um vernünftige Werte zu bekommen muss du das Ding recht fein vernetzen!

lg Jens

[Diese Nachricht wurde von Jens2001 am 05. Feb. 2013 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Jens,

danke für die Tipps, ich probiere es und melde mich die Tage wieder.
Gruß
Stan

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hoi stan82,

bist du dir sicher, dass du das ziel deiner bemühungen (und der simulation) sauber definiert hast?

1. Regel der Simulation:

Darauch achten nicht zuviel Blindleistung reinzustecken.

Im Ernst:

Würde mich interessieren was hierbei rauskommt und was die praktische Anwendung ist.
Sind die Ergebnisse auf reale Bauteile anwendbar?
Wie sieht's mit dem Fertigungsprozess aus?
...

freue mich von Deinen Fortschritten zu hören.

Gruss

der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Was das Teil bezwecken soll, erschließt sich mir auch noch nicht...
aber Potential für Vereinfachungen außer als Flächenmodell zu rechnen kann ich bei dem filigranen Bauteil leider nicht erkennen.

lg Jens 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

draht_netz.JPG

Da die feinen Strukturen zu sehr hohen Rechenzeiten führen, habe ich mal ein Stück vom Draht abgeschnitten. Dieser Schnipsel lässt sich schnell und gut vernetzen - Bild anbei.
Ich habe mir jetzt nicht die Mühe gemacht, Knotenzahl, Speicherbedarf und Rechenzeit auf das ganze Teil hoch zu rechnen.

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Zusammen,

also ich glaube trotzdem das sich das Teil Hex vernetzen lässt, wenn man an den Nuten die Radien entfernt. Weis nicht warum das nicht versucht wird. Leider steht das Bauteil nicht zur Verfügung sonst hätte ich es schon versucht.

Gruß Suinilippis

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

@Rainer Schulze

um die Gefahr Rissen durch Kerbwirkung an den Schlitzen beurteilen zu können ist dein Netz an dem Enden der Schlitze auf jeden Fall noch deutlich zu grob!

lg Jens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Rainer,

es sieht sehr gut aus. Ich probiere es morgen auch mit deinen Einstellungen aber auf das ganze Teil und werde es über das Wochenende laufen lassen, da ich die Vermutung habe, dass es bei dieser Elementenzahl mehrere Tage dauern kann.

Gruß und Danke für die Hilfe!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

>>also ich glaube trotzdem das sich das Teil Hex vernetzen lässt, wenn man an den Nuten die Radien entfernt. Weis nicht warum das nicht versucht wird.

>>Die Radien darf ich leider net rauswerfen, da das Bauteil eine Alternative zu Biegefeder darstellen soll. Deswegen sind die Radien wichtig, da sich die Steifigkeit des Teils ohne die Radien deutlich ändern würde.

>>um die Gefahr Rissen durch Kerbwirkung an den Schlitzen beurteilen zu können ist dein Netz an dem Enden der Schlitze auf jeden Fall noch deutlich zu grob!

Da ich kein erfahrener Berechnungsingeneur bin, dürft ihr das gerne unter euch aushandeln. Ich wollte Stan lediglich aufzeigen, dass die Vernetzung möglich ist, wenn man eine ausreichende Rechnerausstattung und viel Zeit hat.

Stan,

mit dem kleinen Abschnitt dauert die Vernetzung bei mir je nach Einstellung der Genauigkeit nur etwa 1 bis 3 Minuten. Auf diese Weise kannst Du ja noch andere Einstellungen testen, bevor Du den Rechner für die lange Sitzung vorbereitest.

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hoi nochmals:

ich bin überzeugt, dass ihr an diesem Ding im Leben keine auswertbaren Spannungsergebnisse berechnet kriegt die in irgendeiner Art und Weise mit der Realität übereinstimmen werden - ausser ihr arbeitet bei der NASA und wollt damit auf den Mars fliegen und habt deshalb ein entsprechendes Budget - und selbst die würden dieses Ding testen und nicht rechnen.

Gerne lasse ich mich vom Gegenteil überzeugen - freue mich auf Ergebnisse.

Ruf' doch mal beim ANSYS support an, die werden dir sicher ne zusatzlizenz verkaufen mit dem man auch hier was gscheits bei rausbekommt  .

(PS: ich bitte schon im voraus meinen sarkasmus zu entschuldigen - naja ist ja SCHMUDO, was?, ich verspreche ich werde mich demnächst auch wieder konstruktiv am Forum beteiligen)

Gruss

Der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Solid187_Tet.png Solid186_Hex.png Solidshell190.png

Hallo stan82,

wie schon gesagt. Bei Deinem Problem handelt es sich um ein sehr sehr langes dünnwandiges Bauteil. Im Anhang sieht man ein kurzes gekerptes Rohr mit verschiedenen Vernetzungsmethoden. Hier mit Solid Elementen zu vernetzen wäre der falsche Ansatz. Spar Dir die lieber die Rechnerkappa und stecke lieber etwas mehr Grips in die Vernetzungsstrategie und Modellvereinfachung.

Eine Ähnliches Thema wurde schonmal behandelt:

Bitte mal folgenden Forumseintrag durchlesen:
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/005972.shtml#000002

Gruß Suinilippis

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Und das man mit Solidelementen hier überwiegend nur Spannungssingularitäten erzeugt, wie Rechenschieber völlig richtig anmerkt, kommt auch noch dazu.....

Gruß Suinilippis

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ich hab's versprochen: nur noch ernsthafte Beiträge:

Du schreibst, das Rohr soll eine Biegefeder ersetzen.
Unter der Voraussetzung, dass die Einschnitte alle gleich tief sind (deren Abstand spielt eine eher untergeordnete Rolle) folgere ich, dass die Spannungen an der Stelle des höchsten Biegemoments am grössten sind, => Biegemoment ggf. mit Handrechnung bestimmen und lediglich den betreffenden Abschnitt modellieren und berechnen - an allen anderen Stellen werden die Spannungen ja kleiner sein.

Oder:

Grobvernetzung des Gesamtgebildes - Feinvernetzung des kritischen Querschnitts - dann brauchst die Belastungen am kritischen Querschnitt nicht von Hand berechnen.
(Dass die feinheit der Kerbvernetzung keinen Einfluss auf die Steifigkeit hat haben wir ja schon diskutiert)

Zum Schluss:

Womöglich rechnest Du das noch nichtlinear - am besten geometrisch, teilplastisch & mit Kontakt?

Denk' nochmal drüber nach (Blindleistungsgefahr)

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

@Rechenschieber

Es ist unter anderem eine Aufgabe der Simulation, zu erfahren, auf was man beim späteren praktischen Test besonders achten muß.
Und gerade bei einer neuartigen Idee wird man erst dann Geld in Fertigungswerkzeuge investieren, wenn man mittels Simulation die Zuversicht hat, dass die gesteckten Ziele grundsätzlich erreichbar sind.
>>Wie sieht's mit dem Fertigungsprozess aus?
Moderne Lasertechnologie?

Also lass Stan ruhig erfahren, ob er mit seinem Modell zum Ziel kommt. Allerdings bin auch ich gespannt, ob er eine super-gute Workstation hat, mit der er dann letztlich auch eine Simulation rechnen kann.

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Zusammen,

ich hätte nie gedacht, dass das Thema so großes Interesse wecken würde. 

>>Wie sieht's mit dem Fertigungsprozess aus?

Das Rohr wird mit einem Pikosekundenlaser bearbeitet. Die eigentliche Aufgabe war, eine Alternative von Biegefeder zu finden. Der Trick ist, dass durch Variation der Abstände zwischen den Ausschnitten auch die Biegichkeit bzw. die Steifigkeit entlang der Rohrlänge variiert werden kann.
Deswegen dient die FEM Analyse hier nur zum Vergleich von verschiedenen Ausführungsvarianten, aber das Teil soll auch letzendlich eine gewisse Biegekraft bzw. Auslenkung aushalten können!

Ich bin nur Anfänger in FEM, deswegen läuft es bei mir etwas langsamer.
Könnt Ihr mir gute Tutorials zum Vernetzen mit Ansys empfehlen?-hab schon im Internet geschaut aber es gibt kaum was.
Gruß

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

@stan82

nun, wenn das teil als Biegefeder genutzt werden soll, so musst du es auf Dauerfestigkeit auslegen, und da sehe ich die zu berücksichtigende Kerbwirkung an den vielen Durchbrüchen eher als ungünstig an.
Aber Versuch macht klug, um bei diesem Teil Aussagen auf die Dauerfestigkeit treffen zu können musst du die Enden der Schlitze sehr fein vernetzten... wenn ich das jetzt machen müsste, würde ich mir schon mal überlegen wo ich an einen richtig dicken Rechner ran komme.

lg Jens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hoi zäme,

ich fange an bei Rainer:

Richtig:

Simulation dient unter anderem dazu etwas zu untersuchen was als Hardware noch nicht vorliegt. Trotzdem sollte man sich vorher überlegen was denn eigentlich das Ziel ist bzw. der "Point of Interest" und ob die Ergebnisse der FEM Berechnung überhaupt verifizierbar sein werden bzw. die Modellbildung korrekt ist. Hier habe ich bedenken. Insbesondere in der Beurteilung von Kerbspannungen. Oftmals liefer eine grobe Abschätzung der Nennspannungen durch Handrechnung und ein konservativer Kerbfaktor (von mir aus k=4) nicht unrealistische Ergebnisse als ein FE Rechnung.

Hallo Stan:

so habe ich's auch verstanden: Einstellung der Biegesteifigkeit über der Länge. Vielleicht eine schöne Idee, aber ebbe: ich sehe hier in einer spannungsauswertende FE- Analyse als grosse Herausforderung - nicht in der Steifigkeitsanalyse (diese kannst aber eben auch ohne Radien an den Kerben durchführen).

@ Jens

Ich stimme Dir auch zu bei: Versuch macht Kluch - Es ist halt schon eine schöne Erfahrung zu sehen, dass zwar mathematisch mit heuteigen FE Software alles mögliche berechnet und dazu auch noch grafisch ansprechend dargestellt werden kann. Die unsicherheiten liegen aber eben oftmals in den unklaren Randbedingungen Lastseitig sowie der Weiterverarbeitung der FE Ergebnissen.
Noch eine Randbemerkung zur Lasertechnoglogie: was sind denn zB die zulässigen Spannungen hiernach, Stichwort Wärmebelastung und Gefügeumwandlung bei der Fertigung) und Oberflächengüten?

und zum Schluss:

Ich weiss, die bunten Bildli der Softwarehersteller & Verkäufer beeindrucken mega - oftmals ists jedoch extrem heisse Luft.

Und: meine ehrliche Meinung: Im allgemeinen liegt's nicht an zu kleinen Rechnern sondern an zu grossen Modellen. Mit Tutorials kann ich leider nicht weiterhelfen.

Gruss,

der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

"meine ehrliche Meinung: Im allgemeinen liegt's nicht an zu kleinen Rechnern sondern an zu grossen Modellen"

ja, das sehe ich im allgemeinen auch so!
Aber, was willst du denn an diesem Modell vereinfachen, außer vielleicht über Submodell zu arbeiten, und natürlich als Flächenmodell arbeiten. Die Schlitze kannst nicht weglassen, wenn die dazu noch ungleichmäßig verteilt werden sollen. Die Radien schon, denn für das Biegeverhalten spielen die Radien nicht wirklich eine Rolle, da dieses Bauteil aber auf Grund seiner Funktion wohl zwingend auf Dauerfestigkeit ausgelegt werden muss, wird es so dann in kürzester Zeit durch Bruch infolge Kerbwirkung kollabieren, also muss die Spannung massiv abgemildert werden, was sich ja wieder auf das Biegeverhalten auswirken wird (maximal zulässiger Weg mit seiner resultierenden Spannung, ok wenn ich von einem Liniaren Materialverhalten ausgehe lässt sich das gut runter rechnen,inwiefern die Geometrie zu einem nicht linearen Verhalten führt, Schlitze werden bis zum berühren zusammen gedrückt, gilt es zu prüfen) das es durch den Laser noch Veränderungen im Randbereich des Werkstoffes gibt, vereinfacht die Problematik nicht wirklich!

lg

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hoi Jens,

schön zusammengefasst. Das ist doch mal eine gute Grundlage für den Studenten sich hier nochmals Gedanken drüber zu machen....

(Bis auf die Flächenmodellierung; ist das Bauteil tatsächlich dünnwandig? Antwort: kommt drauf an was man wissen will....)

Also, bleibe gespannt auf den Fortgang des Projekts...

schönes Wochenende

der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

@ rechenschieber,

mit Flächenmodell meinte ich in erster Linie ein Mittelflächenmodell in der CAD (besonders bei Catia)erstellen und dieses dann in Ansys mit Solidshell Elementen vernetzen.

lg Jens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP