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KugelgewindetriebFEM.jpg

Hallo Leute,

habe ein ein Kugelgewindetrieb (Bild) in ProE modelliert und möchte die axiale Belastung simulieren. Insbesondere wäre die Flankenregion interessant. Sprich die Kontakte zwischen dem Gewinde und den Kugeln.

Wie geht man sowas an ? Habe ANSYS 13.0 zur Verfügung.

1. Das ganze Modell oder gleich im CAD ein Stück rausschneiden und dieses als IGES verwenden.

Bin Anfänger und wäre für jeden Tipp und Ratschlag dankbar.

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Hallo,

ich habe sehr viel Erfahrung mit dieser Art von Simulation (Linearführungen und Kugelrollspindel mit Kontakt). Ich kann nur sagen, dass man als FEM-Anfänger wenig Chansen hat, ein vernünftiges Ergebnis mit so einem Modell hinzukriegen.

Die Vernetzung, die man mit Standardmethoden in Ansys macht, wird für ein optimales Netz nicht ausreichen. Das Problem: Man bekommt ein Riesenmodell (mindestens 5 Mio. Freiheitsgrade) und dafür falsche Ergebnisse, insbesondere bei der Kontaktspannung.

Dazu kommt noch, dass ein CAD-Import nicht der beste Weg ist.

Es gibt ein Forschungsprojekt (SIOCS), welches ich zum Teil betreue (http://www.isw.uni-stuttgart.de/institut/personen/mitarbeiter/msc-mahdi-mottahedi/), wo so etwas untersucht wird. Um da vernünftige Ergebnisse hinzukriegen, mussten zum Teil spezialisierte, selbstentwickelte Algorithmen für die Vernetzung geschrieben werden. Ausserdem wurde hier die neuartige komponentenorientierte Finite Elemente Modellierung angewandt (die Modelle waren alle parametrisch, keine importierte, unsaubere CAD-Geometrie). Siehe http://www.meshparts.de/

Viele Grüße
Alex

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MESHPARTS
Tuning Your Simulation
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Zitat:

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Original erstellt von MESHPARTS:
Hallo,

ich habe sehr viel Erfahrung mit dieser Art von Simulation (Linearführungen und Kugelrollspindel mit Kontakt). Ich kann nur sagen, dass man als FEM-Anfänger wenig Chansen hat, ein vernünftiges Ergebnis mit so einem Modell hinzukriegen.

Die Vernetzung, die man mit Standardmethoden in Ansys macht, wird für ein optimales Netz nicht ausreichen. Das Problem: Man bekommt ein Riesenmodell (mindestens 5 Mio. Freiheitsgrade) und dafür falsche Ergebnisse, insbesondere bei der Kontaktspannung.

Dazu kommt noch, dass ein CAD-Import nicht der beste Weg ist.

Es gibt ein Forschungsprojekt (SIOCS), welches ich zum Teil betreue (http://www.isw.uni-stuttgart.de/institut/personen/mitarbeiter/msc-mahdi-mottahedi/), wo so etwas untersucht wird. Um da vernünftige Ergebnisse hinzukriegen, mussten zum Teil spezialisierte, selbstentwickelte Algorithmen für die Vernetzung geschrieben werden. Ausserdem wurde hier die neuartige komponentenorientierte Finite Elemente Modellierung angewandt (die Modelle waren alle parametrisch, keine importierte, unsaubere CAD-Geometrie). Siehe http://www.meshparts.de/

Viele Grüße
Alex

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Vielen Dank für den Beitrag, dennoch möchte ich es versuchen.

Die Aussagekräftigkeit bzw. Interpretation des Ergebnisses spielt dabei keine Rolle.
Es wäre schon genug wenn ich den Schritt Preprocessor bewältigen kann bzw. die Vernetzung halbwegs hinkriege und die Randbedingungen aufbringen kann.

Ich würde mich über jede Art der Unterstütuzng sehr freuen.

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Hallo,

eine grobe, automatische Teraedervernetzung kriegst du sicherlich hin.

Die Kontakte zwischen Kugeln und Laufbahn musst du von Hand definieren.

Dass der Solver mit dem Netz und Kontakten nicht konvergiert (keine Lösung), kann jedoch schon passieren.

Viele Grüße
Alex

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Hi,
The simplest recipe:
Call your assembly model in ANSYS workbench and use automatic creation of contacts, if you had too many balls in your model and it is hard to manually select contact and target surfaces. Check contact pairs and choose the right tolerance if all possible contact pairs were not chosen. Try to choose balls as contact. They must have finer mesh. Take into account that as Alex said, for getting convergence with implicit solver you must refine at contact points; otherwise you get a very huge model. Give also a value e.g. 0.08 for friction. It helps! I wish your model converges!
Best regards,
Mahdi Mottahedi
Stuttgart University

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Kugelgewindetrieb.jpg

Man kann doch nicht direktes CAD Format in Ansys Classic importieren oder ?

Habe das Modell jetzt als IGES (Volumen) in Ansys Classic geladen, leider ist das Modell unvollständig.

Meint Ihr, dass ein Stepformat besser wäre ?

[Diese Nachricht wurde von absolut1982 am 12. Mrz. 2013 editiert.]

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IGES-Import ist ganz schlecht in Ansys. Sauber funktioniert aber Parasolid (x_t).

Viele Grüße
Alex

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Kugelgewindetrieb1.jpg

Parasolid liefert noch ein schlechteres Modell.
Fehlermeldungen wie: "Cannot project lines to surface 30, 51, usw.. Surface could be twisted or lines do not lie oon the surface."

Wie kann man nachvollziehen welche Oberfläche hier den Fehler verursacht ?

Wie muss das Modell in ProE aufgebaut sein bzw. was sollte es keineswegs enthalten ?

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Hast Du die direkte Einbindung Pro/E <=> Ansys schon getestet?

Gruß Paul

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Wenn der Parsolid-Import scheitert, dann liegt es wohl an der ursprünglichen Geometrie.

Das Problem liegt bestimmt in der Nähe vom Gewinde (insbesondere am Anfang und Ende vom Gewinde).

In Ansys kannst du die Nummern der fehlerhaften Flächen schon in den Warnungen sehen. Die Flächen zeigst du mit den Befehlen asel und aplot an.

P.S.: Die importierte Spindel ist unnötig lang. Die gleiche Länge wie die Mutter dürfte auch reichen.

Viele Grüße
Alex

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KugelgewindetriebFEM1.jpg

Zitat:

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Original erstellt von MESHPARTS:

Das Problem liegt bestimmt in der Nähe vom Gewinde (insbesondere am Anfang und Ende vom Gewinde).

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Was meinst du mit Nähe, was soll ich am Gewinde verändern ? Vielleicht die Genauigkeit des CAD Modell runtersetzen ? Die Teile einzeln importieren ?

Die Länge habe ich jetzt kleiner dimensioniert und die Mutter nur mit zwei tragenden Gewindegängen modelliert.

[Diese Nachricht wurde von absolut1982 am 12. Mrz. 2013 editiert.]

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proe_ansys.jpg

Hallo,

anbei ein Übergabebild aus Pro/E-WF4 nach ANSYS. Die Datei, die man dann in ANSYS direkt öffnet, hat warhscheinlich zu viele Elemenete, aber vielleicht könnte man daraus was machen, vereinfachen oder so.

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FEM-Analyse.jpg

Zitat:

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Original erstellt von ToTacheles:
Hallo,

anbei ein Übergabebild aus Pro/E-WF4 nach ANSYS. Die Datei, die man dann in ANSYS direkt öffnet, hat warhscheinlich zu viele Elemenete, aber vielleicht könnte man daraus was machen, vereinfachen oder so.

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Finde das Tool nicht: "FEM-Analyse"

Habe das Modul Pro/Mechanica als unabhängigen Modus.

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Du wählst in Pro/E Applikationen=>Mechanica aber dann den FEM-Modus (Häkchen setzen) für ANSYS und NASTRAN. MECHANICA ist etwas ganz anderes.

Gruß Paul
Die Datei des Lagers xxx.ans (Bild vorhin) hat z.B. gezippt über 300 MB. Ich könnte Dir eine CD zuschicken, dann kannst Du versuchen, dieses Modell in ANSYS zu verarbeiten.

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KugelmutterkorperFEM.jpg

Hallo,

verstehe ich das richtig:

vor der Überführung muss das Modell vernetz werden ?

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Ja.

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Zitat:

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Original erstellt von MESHPARTS:
Wenn der Parsolid-Import scheitert, dann liegt es wohl an der ursprünglichen Geometrie.

Das Problem liegt bestimmt in der Nähe vom Gewinde (insbesondere am Anfang und Ende vom Gewinde).

In Ansys kannst du die Nummern der fehlerhaften Flächen schon in den Warnungen sehen. Die Flächen zeigst du mit den Befehlen asel und aplot an.

P.S.: Die importierte Spindel ist unnötig lang. Die gleiche Länge wie die Mutter dürfte auch reichen.

Viele Grüße
Alex

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Das Gewinde hat keine kosmetische Merkmale, weil es über einen Zug-KE mit variablen Schnitt erzuegt worden ist.

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Hallo,

es geht nicht um kosmetische Merkmale. Der Export aus dem CAD in ein Universalformat enthält oft Linien, die im Original-CAD-Modell nicht sichtba sind. Diese Linen unterteilen bswp. einen Kreis in vier Viertelkreise. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass gerade am Anfangund Ende der Geometrie sehr kleine Linien entstehen können, weil man dort die Stirnfläche der Spindel mit dem Gewinde schneidet. Das würde ich mal prüfen. Am besten in Ansys. Mit lsel,s,length,,0,1e-3 kannst du bspw. alle Linien selektieren, die kleiner 1 mm sind.

Viele Grüße
Alex

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Zitat:

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Original erstellt von ToTacheles:
Du wählst in Pro/E Applikationen=>Mechanica aber dann den [b]FEM-Modus (Häkchen setzen) für ANSYS und NASTRAN. MECHANICA ist etwas ganz anderes.

Gruß Paul
Die Datei des Lagers xxx.ans (Bild vorhin) hat z.B. gezippt über 300 MB. Ich könnte Dir eine CD zuschicken, dann kannst Du versuchen, dieses Modell in ANSYS zu verarbeiten.

[/B]

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Hallo,

wie importiert man am Besten die in Pro/E erstellte datei nach Ansys ?

[Diese Nachricht wurde von absolut1982 am 20. Mrz. 2013 editiert.]

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Probier mal bei der Workbench in Ansys wenn du deine statisch mechanische Analyse angewählt hast bei Modell mit Rechtsklick und Importieren direkt die ProE Datei zu nehmen. Das sollte eigentlich auch funktonieren.

Grüße,
Chris.

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"Grade die Geschichte dieser theoretischen Entwicklung ist ein Schulbeispiel dafür, wie wirklichkeitsfremd rein theoretische Forschungen werden, wenn die Grundlagen und Vorraussetzungen der Rechnungen nicht genügend überprüft sind."
1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

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Geometrieimportieren1.jpg Geometrieimportieren.jpg

Zitat:

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Original erstellt von chrisman:
Probier mal bei der Workbench in Ansys wenn du deine statisch mechanische Analyse angewählt hast bei Modell mit Rechtsklick und Importieren direkt die ProE Datei zu nehmen. Das sollte eigentlich auch funktonieren.

Grüße,
Chris.

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Der Import über Geometrie-Geometrie importieren-Durchsuchen-, dann Doppelklick um die Geomtrie zu bearbeiten. Ergebnis siehe Bild.
Was mach ich falsch ?

[Diese Nachricht wurde von absolut1982 am 20. Mrz. 2013 editiert.]

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Du musst jetzt noch bei deinem zweiten Bild auf Import1 mit Rechtsklick drauf und "Erstellen". Das erkennst du daran, dass dort noch ein kleiner gelber Blitz vor dem Symbol ist. Immer wenn das da ist musst du "Erstellen" klicken. Das "Erstellen" findest du auch direkt über dem Strukturbaum.

Was für eine Einweisung hattest du denn bis jetzt in Ansys?

Grüße,
Chris.

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1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

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Workbench.jpg WorkbenchExport.jpg

Zitat:

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Original erstellt von chrisman:
Du musst jetzt noch bei deinem zweiten Bild auf Import1 mit Rechtsklick drauf und "Erstellen". Das erkennst du daran, dass dort noch ein kleiner gelber Blitz vor dem Symbol ist. Immer wenn das da ist musst du "Erstellen" klicken. Das "Erstellen" findest du auch direkt über dem Strukturbaum.

Was für eine Einweisung hattest du denn bis jetzt in Ansys?

Grüße,
Chris.

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Hallo,

der Import direkter Pro/E-Dateien scheitert mit der Fehlermeldung: "Geometriedatei kann nicht verknüpft werden ... Geometrie kann nicht zugeordnet werden"

Der Import von Iges klappt. Es wäre ja möglich das Modell aus Workbench zu exportieren (siehe Bild), ich meine ins Ansys Classic oder ? aber in welchem Format ?

Oder soll ich das Modell gleich in Workbench vernetzen ? Kennst du gute Einstiegstutorials für Workbench ?

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Hallo,

bin jetzt erst wieder auf deinen Beitrag gestoßen. Mit Ansys Classic habe ich keine Erfahrung. Hab bis jetzt nur in der Workbench gearbeitet. Dort kannst du aber auch vernetzen und rechnen.

Wegen Tutorials: Schau mal in der Ansys Hilfe. Dort gibt es meines Wissens nach Tutorials und auch die Erklärung der Theorien die jeweils hinter den Buttons stecken.

Ich hoffe es hilft!

Grüße,
Chris.

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1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

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Hallo,

wenn die aktive ProE-Datei nicht anwählbar ist, ist die ProE-Schnittstelle entweder nicht installiert oder nicht lizenziert.
Gruß
CG
PS: Es ist immer empfehlenswert, die ProE-Direktschnittstelle zu nutzen, weil der Import robuster ist und außerdem Änderungen von CAD zu Ansys durchgeschleift werden können. Falls es nun gar nicht geht und ein Neutralformat verwendet werden muss, ist STEP in der Regel das zuverlässigere Format als IGES.

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Christof Gebhardt

CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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