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Hallo alle miteinander!

Ich hab folgende Frage:

In wie weit wird die Kontaktsteifigkeit bei einer Modalanalyse berücksichtigt bzw. welche Werte sind dabei sinnvoll? Bei einer Modalanalyse werden ja nur lineare Kontakte berücksichtigt und der Ausgangszustand des Kontaktes (offen oder geschlossen) wird für die Analyse angenommen!? Kann es dann überhaupt zu einer Durchdringung kommen bei der die Steifigkeit einer Rückstellfeder berücksichtigt werden? 

Vielen Dank für eure Bemühungen schon mal im Voraus!   

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Hallo,

es können nur Verbund und Keine Trennung Kontakte genutzt werden, wenn man eine Modalanalyse ohne weitere Vorbereitungen verwendet.
Dabei wird der Kontaktstatus nicht verändert.

Eine Möglichkeit ist, der Modalanalyse eine nichtlineare Kontaktanalyse voranzustellen und dann die Modalanalyse rechts daneben zu kleben und einen Link von der Statischen Lösung zum Modalanalyse-Setup zu ziehen. Damit wird die Technik "linear perturbation" initiiert, die den Kontaktstatus aus der nichtlinearen Statik einfriert, sozusagen eine Linearisierung im Arbeitspunkt.
Aber auch hier spielt die Kontaktsteifigkeit eine Rolle.

Eine gute Alternative ist daher, den Kontakt per MPC zu modellieren, damit hat man das Thema Kontaktsteifigkeit weg. Allerdings braucht man die richtige Zone, in der der Kontakt mit MPC abgebildet werden soll (typischerweise nicht die geometrischen Flächen die vorliegen sondern die, die sich aufgrund der Belastung zur Kraftübertragung einstellen).

Wie sieht denn die Struktur aus, um was handelt es sich? Evtl. lassen sich die Kontaktzonen je nach Kontaktsituation erster Näherung schon aus der Beschreibung ableiten, wie z. B. bei Schrauben.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

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

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Hallo,

"In wie weit wird die Kontaktsteifigkeit bei einer Modalanalyse berücksichtigt bzw. welche Werte sind dabei sinnvoll? "

Nun das hängt von der Oberflächenbeschaffenheit (Welligkeit, Rauhigkeit, anfängliche Pressung) ab.

Es gab schon 1965 (siehe Petuelli) und es gibt Forscher, die die Kontaktstefigkeit messtechnisch ermittelt haben. Es ist sehr schwierig einen Wert anzugben.

Generell haben geschliffene Kontaktpaare eine um größenordnungen höhere Steifigkeit als gefräste Kontaktpaare.

Ich selber habe messtechnische Untersuchungen für gefräste Oberflächen durchgeführt und bin für meinen spziellen Fall auf einen Wert von 15e12 N/m^3 gekommen.

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Viele Grüße
Alexandru Dadalau

MESHPARTS GmbH
Tuning Your Simulation
www.meshparts.de

[Diese Nachricht wurde von MESHPARTS am 10. Jan. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von MESHPARTS am 10. Jan. 2015 editiert.]

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Hallo!

Vielen Dank erstmal für die Antworten. Ich führe experimentelle Modalanlaysen an Baugruppen durch und wollte das mal mit der FEM vergleichen. Es handelt sich dabei um Motorengehäuse mit den darin gefügten Statoren.

Was ich nicht ganz verstehe:

1. Ich kann in der WB einen Kontaktsteifigkeitsfaktor eingeben. Ist dies ein relativer Faktor und bezieht er sich auf die Normalsteifigkeit?

2. Während der Modalanalyse wird die eingestellte Kontaktsteifigkeit nicht geändert?! Ist sie dann eine Art Vorspannung zwischen den agierenden Bauteilen.

Vielen Dank!

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Hallo,
Zu 1: Ja das ist ein Faktor und bezieht sich auf die Normalsteifigkeit. Der Wert hat deutlichen Einfluss auf die Anzahl der Iterationen die benötigt werden um Konvergenz zu erreichen, zudem wird die Restdurchdringung dadurch gesteuert (Penaltyverfahren). Der Faktor wird dafür verwendet um Konvergenzverhalten und Restdurchdringung zu steuern. Nach meinem Wissen bildet er nicht die real auftretende Kontaktsteifigkeit ab (vielleicht dann wenn die Restdurchdringung der Rechnung dem elast. Verhalten der Kontaktpaarung entspricht).

Zu 2: Bei einer "linear Perturbation" wird die Kontaktsteifigkeit im Arbeitspunkt konstant angenommen, da eine Modalanalyse linear rechnet, kann die Steifigkeit nicht NL sein.

Meine Einschätzung ist, dass die Kontaktsteifigkeit keinen großen Einfluss auf die Ergebnisse hat (sie ist relativ groß und bei einer Reihenschaltung vernachlässigbar). Wichtiger wird sicher der Kontaktbereich sein (in der Kontaktfläche sind nicht alle Bereiche geschlossen -> das ergibt die statische Analyse). Kennt man also die Kontaktbereiche (z.B. Schraubenverbindungen) kann man auch nur für die Druckkegel Verbundkontakt definieren und sich so die statische Analyse sparen.

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Viele Grüße von
Deepblue         

PS: War meine Antwort hilfreich? Dann freu ich mich über Unities 

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Ergänzend zu Deepblue:
Per Default ist es ein Faktor. Man kann per APDL Snippet aber auch den Absolutwert setzen (negativer Wert).

noch was:
Wenn man den Weg mit den Druckkegeln umsetzt, könnte man auch MPC Kontakte nutzen, dann wäre die Kontaktsteifigkeit außen vor (s. o.).

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
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cgebhardt(at)cadfem.de
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