---

Modell.jpg

Hallo wertes Forum,

seit beginn meines Studiums habe ich hier schon oft Hilfe gefunden, aber da ich mit meinem Problem trotzdem nicht weiterkomme mache ich dieses mal meinen eigenen Beitrag auf.

Wie man im angehangen Bild erkennen kann, soll ich den Kurbeltrieb eines Einzylindermotors simulieren. Da die Kurbelwellen immer wieder ausgefallen sind trotz statischem Nachweis, habe ich die Aufgabe bekommen eine dynamische Simulation durchzuführen um verschiedene Einflüsse wie z.B. Unwuchten in der Schwungscheibe zu betrachten. Dabei würde ich gerne der Schwungmasse eine konstante Drehzahl vorgeben: Momentan mache ich dies über eine "Externe Verschiebung". Die Schwungscheibe ist natürlich mit der Kurbelwelle fest verbunden und treibt diese an. Bis auf die Kurbelwelle sind alle Bauteile erstmal starr.

Mein Problem ist jetzt, dass Ansys, soweit nicht anders definiert, die Bauteile zum Zeitpunkt 0 als still stehend erkennt. Lasse ich nun also die Schwungscheibe mit einer Umdrehung von 4000 1/min drehen, entstehen aufgrund der Beschleunigung und der hohen Schwingungen am Anfang Spannungen von 5000 MPa und mehr in der Kurbelwelle. Natürlich könnte man jetzt die Rechnung einfach eine Weile laufen lassen, bis sich die Schwingungen eingepegelt haben, aber das sprengt einfach die Rechenzeit, wenn ich mit einer ordentlich vernetzten Kurbelwelle arbeite. Ich würde nun gerne der Kurbelwelle und den Ausgleichsmassen etc. eine Anfangsdrehzahl zuweisen, um diesen hohen Schwingungen zuvorzukommen. Doch wie man im Bild sehen kann ist der Punkt "Winkelgeschwindigkeit" bei "Ausgangsbedingungen" ausgegraut und ich verstehe nicht warum.

Ich hatte auch schon die Idee, direkt am Presssitz der Schwungmasse einen Joint Body-to-Ground kugelförmig (die Schwungmasse ist nur translatorisch fix) zu definieren, denn da kann man ja eine Drehzahl zum Zeitpunkt 0 definieren, aber da lässt er keine Drehzahlvorgabe zu. Nehme ich den Joint Allgemein und gebe alle Achsen frei muss ich für alle 3 Achsen eine Drehzahl definieren, aber ich will ja nur, dass sich die Welle um eine Achse dreht...

Hat hier irgendjemand eine Idee, wie ich der Kurbelwelle eine Startdrehzahl zum Zeitpunkt t=0 vorgeben kann? Warum ist das Feld Winkelgeschwindigkeit ausgegraut?

Wenn noch mehr Informationen von Nöten sind, einfach fragen! Ich bedanke mich für jede Anregung, denn mir gehen langsam die Ideen aus. 

P.S.: Die Bauteile sind aus ProE in Form von einer STEP-Datei importiert. Die Genauigkeit habe ich im ProE bereits auf Absolut 0.001 umgestellt, da ich damit schon Probleme hatte.

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Lange nach Fehlern gesucht, jetzt finde ich ihn...auf dem Bild heißt das eine natürlich Schwungmasse und nicht Kurbelwelle.

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Keiner weiß, wie man bei Transient Structual eine Anfangswinkelgeschwindigkeit für Bauteile definiert?

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Ich frisch das ganze mal wieder auf 

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Doch, das muss mit ic,.... gehen.

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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

---

Hi,

danke für die Antwort. Es ist schon mal gut, dass es gehen muss. Aber wie kann ich diesen Befehl im Ansys Workbench realisieren. Schreibe ich den bei den Befehlen von Transient mit rein wie man es auf dem Bild sieht?

Und wie muss der Befehl dann genau aussehen, wenn ich die Geometrie "Kurbelwelle" um die z-Achse des Koordinatensystems "Koord1" mit einer Drehzahl von 4000/min drehen lassen will? Ich probiere schon die ganze Zeit rum, aber was ich auch versuche, es klappt nicht 

Trotzdem schon mal vielen Dank für deine Hilfe!

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Modell2.JPG

Ich habe dieses Makro gefunden:

...
TIMINT,OFF ! Time integration effects off
D,ALL,UY,.001 ! Small UY displ. (assuming Y-direction velocity)
TIME,.004 ! Initial velocity = 0.001/0.004 = 0.25
LSWRITE ! Write load data to load step file (Jobname.S01)
DDEL,ALL,UY ! Remove imposed displacements
TIMINT,ON ! Time integration effects on
...

Ersetzt man UY mit ROTZ habe ich ja genau das was ich haben will, aber es funktioniert nicht siehe Bild...

Außerdem wäre meine Frage jetzt, wie ich hier ein Koordinatensystem festlegen kann, und anstatt alle Knoten auszuwählen nur bestimmte Bauteile oder Komponenten.

Danke schon mal im vorraus!

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

[Diese Nachricht wurde von mudyman am 07. Mai. 2013 editiert.]

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

---

Modell3.JPG

Noch ein Bild vom Modell...Es soll einfach nur eine Welle mit Unwucht sein.

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Hallo,

man braucht das Makro eigentlich nicht. Einfacher geht es mit den Definitionen im Baum unter "Ausgangsbedingungen".
Nachdem große Drehungen eine geometrische Nichtlinearität darstellen, darf man dies allerdings nicht so ohne weiteres mit einer Modalanalyse koppeln. Man kann dafür die CMS Methode einsetzen (Modalanalyse von einzelnen Teilbereichen der Struktur, Überführung in Superelemente), dann kann man den Vorteil der hohen Geschwindigkeit der Elastizität über Eigenwerte mit den Nichtlinearitäten (große Rotation) kombinieren.
Wer Zugriff auf die CADFEM ihf Toolbox hat, sollte dort nach dem CMS-Wizard Ausschau halten, der macht genau das.

Falls das im vorliegenden Szenario nicht zu machen ist, empfehle ich, die transiente Analyse ohne modalbasiertes Setup (voll rechnen, ja, ich weiß das dauert lange in Bezug auf Rechenzeit, aber in CMS einarbeiten und zur sicheren Funktion bringen dauert auch ein bisschen - aber Bearbeitungs/Einarbeitungszeit).

Gruß
CG

------------------
Christof Gebhardt

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

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

---

Danke für die Antwort!

Aber wo kann ich denn das modalbasierte Setup ausschalten? 
Wenn ich eine neue transiente Dynamic Rechnung starte macht er mir bei Ausgangsbedingungen immer automatisch den Punkt Modalanalyse rein. Ansonsten werde ich mal probieren und Meldung geben!

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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

---

Hallo,

Fehler von mir, ich habe diese Randbedingung bisher nur mit explizten Analysen genutzt. Haben Sie die Möglichkeit, statt "Transient Structural" "Explicit Dynamics" zu verwenden?

Gruß
CG

------------------
Christof Gebhardt

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

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

---

Hi,

naja die Möglichkeit bestünde prinzipiell schon und ich habe es gerade mal ausprobiert: Das Problem ist, dass ich keine Joints definieren kann, deshalb wird es schwierig bis unmöglich da einen Mechanismus zu erstellen...tatsächlich ist es hier aber möglich eine Winkelgeschwindigkeit als Initial Condition zu erstellen.

Ich bin ein wenig ratlos wie ich mein Problem lösen soll...haben sie eventuell noch eine Idee, die ich ausprobieren kann?

Vielen Dank und Grüße

mudyman

------------------
Danke und viele Grüße

mudyman

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