---

Hallo,

ich muss für ein Uniprojekt eine FEM Simulation mittels ANSYS (Workbench 15.0) von dem äußeren Ring eines Kugellagers machen. Ich habe bisher den Aussenring im DesignModeler modelliert und wollte im Mechanical Part die Vernetzung und Randbedingungen einsetzen. Dabei ergeben sich für mich ein paar Fragen. Es wäre nett wenn ihr mir da weiterhelfen könntet 

1: Der Lagerring ist rotationssymetrisch. Ich würde deswegen gerne die Simulation vereinfachen indem ich nur ein Teilstück des Lagerrings vernetze. Das Lager besitzt 23 Kugeln deswegen müsste ich 1/23 Stück vom Lager nehmen. Wie kann ich das bewerkstelligen? Im DesignModeler gibt es zwar die Möglichkeit Symetrieen zu verwenden, aber diese stützen sich immer auf Ebenen, die ich so nicht angeben kann. Im Endeffekt müsste ich doch dann 23 Ebenen angeben um den Lagerring zu komplettieren, oder?

2: Die Kontaktkäfte der Kugeln sollen als Punktkräfte auf bestimmten Positionen des Aussenrings definiert werden. Ich kann zwar externe Kräfte oder FE Kräfte in Mechanical auswählen, aber ich kann sie nur auf Flächen anwenden. Wie kann ich beispielsweise eine Kraft definieren, welche auf Position x,y,z angreift unter einem Winkel von alpha?

Vielen Dank für eure Unterstützung! 

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

---

Ich verstehe zwar nichts davon, aber wenn das alles symmetrisch ist, würde ein 92/tel (für den Ruhezustand des Lagers) ausreichen. Das setzt natürlich voraus, dass die Symmetriebedingungen ordentlich gesetzt werden.

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

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

---

>>aber diese stützen sich immer auf Ebenen, die ich so nicht angeben kann.

Aber sicher doch.
Setze zwei Schnittebenen und schneide den gewünschten Teilkreis aus.

>>Im Endeffekt müsste ich doch dann 23 Ebenen angeben um den Lagerring zu komplettieren, oder?

Nein.
Du hast den 23.ten Teil eines Vollkreises und ZWEI begrenzende Ebenen, bei denen Du die Symmetriebedingung setzt.
Es ist ja gerade das Wesen der Symmetriebedingung, den Rest NICHT darstellen zu müssen.

>>Wie kann ich beispielsweise eine Kraft definieren, welche auf Position x,y,z angreift unter einem Winkel von alpha?

Eine externe Kraft kannst Du sehr wohl als Normalkraft auf einen Punkt wirken lassen.

Aber was willst Du mit der Simulation erreichen?
Ist denn eine Symmetrie hinsichtlich der Kräfte gegeben?
Eine Symmetriebedingung bezieht sich ja nicht alleine auf die Geometrie, sondern in gleicher Weise auf die Randbedingungen!
Wirkt nicht eher EINE Kraft in EINER Richtung auf die gelagerte Achse?
Und genügt es wirklich, alleine den Aussenring zu betrachten?
Wäre nicht der Kontakt zwischen Kugel und Ring und die nun gerade nicht punktförmige Verformung von Bedeutung?

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

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

---

Danke für die Antworten. 
Das mit der Symetrieerstellung und den Randbedingungen habe ich hinbekommen. Nur die angreifende Kraft macht immer noch Ärger.
1: Welche Kraft verwendet ihr denn im Mechanical Part um eine Punktlast zu definieren:  Kraft, externe Kraft oder FE-Kraft?
2: Ich möchte die Kraft gerne als Normale in die runde Lauffläche setzen und nur einen Winkel angeben. Ist das möglich? Bisher konnte ich nur globale Koordinaten eingeben.

Zitat:

---

Aber was willst Du mit der Simulation erreichen?

---

Ich will schauen inwieweit die Kugeln den Ring verformen.

Zitat:

---

Ist denn eine Symmetrie hinsichtlich der Kräfte gegeben?

---

In der Realität: Nein!
Für die Simulation habe ich es so vereinfacht, dass alle 23 Kugeln mit der gleichen Kraft und unter dem gleichen Winkel auf den Ring drücken.
Die Randbedingungen sind über den Umfang gleich.

Zitat:

---

Wirkt nicht eher EINE Kraft in EINER Richtung auf die gelagerte Achse?

---

Wenn ich das ganze Lager simulieren würde, dann hättest du Recht. Aber ich will nur den Aussenring (idealerweise nur ein Teilstück des Aussenrings) simulieren. Das heißt ich vereinfache den Kugelkontakt mit dem Aussenring als Kraftvektor auf einen Punkt.

Zitat:

---

Und genügt es wirklich, alleine den Aussenring zu betrachten?

---

Für das was ich zu tun habe, genügt es vollkommen.

Zitat:

---

Wäre nicht der Kontakt zwischen Kugel und Ring und die nun gerade nicht punktförmige Verformung von Bedeutung?

---

Für mich ist sie eigentlich unbedeutend, da mich nur die äußere Verformung des Aussenrings interessiert und nicht die Verformung in der Lauffläche. Die Verformung in der Lauffläche zu simmulieren, wäre wohl auch deutlich komplizierter, da man dort dann ein sehr feines Netz bräuchte für die Hertzsche Pressspannung (schätze ich).

Danke und Gruß
Simon 

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

---

Hallo,
1. Kraft wirkt auf die selektierte Geometrie. Bei einem selektierten Punkt also als Punktlast (analog bei Linie als Linienlast, bei Flächen als Flächenlast).
Die Normale kann dabei entweder über die Komponenten x,y,z oder interaktiv anhand vorliegender Geometrie definiert werden (normal zu einer Fläche, entlang einer Kante, entlang einer gedachten Linie von 2 Punkten).

2. man kann die x-y-z-Komponenten ausrechnen und dann in der Komponentendefintion nutzen.
Oder man nutzt ein lokales Kooridnatensystem, das über einen Winkel verdreht wird.

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