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Hallo liebes Forum,
ich habe eine importierte STEP-Datei einer Baugruppe, deren Kompponenten über recht viele Schrauben verbunden sind. Die Schrauben möchte ich mit Line Bodies bzw. Beams umsetzen.
Da die Schrauben im Modell nicht als Volumen vorliegen, sondern nur die Bohrungen, suche ich nach einer zeitsparenden Lösung, in den Bohrungsachsen Line Bodies zu erzeugen. Meine Recherchen haben lediglich recht aufwändige Prozeduren zutage gefördert, bei denen für jede Bohrung einzeln mit Ebenen, Projektionen, Schnitten etc. gearbeitet werden musste, um Punkte in der Bohrungsmitte und schließlich Linien zu erzeugen. Gibt es dafür einfachere Möglichkeiten, Tricks oder sogar "automatisierbare" Lösungen (Skripte, APDL-Kommandos)? Mir würde es auch schon reichen, wenn man die Mittelpunkte der Bohrungen im Design Modeler "fangen" kann, um dort Line Bodies von Hand zu setzen.

Vielen Dank schonmal für mögliche Hinweise, vielleicht sehe ich ja auch den Wald vor lauter Bäumen nicht 
Grüße,
Horst

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Anleitung1.pdf Verschraubung.zip

Hallo Horst,

zum Thema "Schraubverbindungen" findet man tonnnweise Infos, leider nicht immer hilfreich und einfach. Einige modellieren die Schraube als einfaches Solid (Zylinder), leider ist der Aufwand (auch für ein gutes Netz später und die Kontrolle der vielen Kontakte/Vorspannungseigenschaften) ziemlich hoch - insbesondere, wenn viele Schrauben im Modell sind.

Du hast ja geschrieben, dir würde es ja schon reichen, die Schrauben als Balken zu simulieren. Da hast du auch die Möglichkeit, die Vorspannkräfte zu berücksichtigen. Um einen Balken im DesignModeler zu erstellen, müssen je 2 Punkte bestimmt und ein Linienelement erzeugt werden. Anschließend muß man dem Balken einen Querschnitt zuordnen. Nach dem Aktualisieren prüft man in der Simulationsumgebung das Material und muß hier den Balken mit den übrigen Solids "koppeln", außerdem 2 Lastschritte + Vorspannung auf den Balken aufbringen.

Mein Beispiel mit Anleitung findest du im Anhang, es ist zwar immer noch Arbeit (Punkte/Linien & Kopplungen definieren) aber eine andere Möglichkeit fällt mir nicht ein - Vielleicht hilft das weiter.

Gruß
Holger   

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Hier noch ein Nachtrag insbesondere zu den Nachtielen bei der Verwendung von vorgespannten Balken als Schraube:

http://www.konstruktionspraxis.vogel.de/themen/digitale_konstruktion/berechnen/articles/156430/

Gruß

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Hallo Holger,
vielen Dank für Deine umfangreiche Hilfe, finde ich toll!
Die Vor- und Nachteile der Modellklassen sind mir bewusst, auch die prinzipiellen Möglichkeiten und Alternativen. Leider ist es bei den angesprochenen Modellen die einzig wirtschaftliche Möglichkeit und auch ausreichend für die spätere Bewertung (Modellklasse II nach VDI2230 Blatt 2). Nur zur Info: Die Anzahl der Schrauben liegt bei Schätzungsweise 80-100, verschiedene Durchmesser, Längen, Orientierungen und Ausführungen.

Mein Problem liegt auch eher in der effizienten Umsetzung/Erzeugung der Line Elements im DM oder der Workbench. Der DM "findet" ja von sich aus erstmal keine Kreismittelpunkte, was alleine die Erstellung der Punkte für die Line Elements/Balken langwierig macht (Punkt auf Umfang erzeugen oder projizieren, verschieben etc.).

Vielleicht wäre eine Frage nach einer guten Vorgehensweisen zur Erzeugung von Line Elements besser gewesen, also: wie gehen andere dabei vor, wenn z.B. keine Mittelpunkte in der importierten Baugruppe an der entsprechenden Stelle vorhanden sind. Vielleicht gibt es ja DM-Funktionen, die ich nicht ausreichend kenne/nutze, um mir die Erzeugung der Line Bodies zu vereinfachen.

Wenn jemand dazu Tricks oder Tips hätte, wäre ich sehr dankbar   

Viele Grüße,
Horst

PS. Danke auch für den verlinkten Bericht, allerdings hat sich seit 2008 ja noch sehr viel getan, so daß mMn Balken (die in Ansys ja nun auch mit Vorspannung umgesetzt werden können) als idealisierte Schrauben sehr gut taugen. Damals haben wir in I-DEAS auch noch mit Temperaturdehnungen hantiert, das war zugegeben nicht sehr gut 

[Diese Nachricht wurde von ingwing am 17. Feb. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von ingwing am 17. Feb. 2015 editiert.]

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FLYER_CADFEM_Bolt_Assessment.pdf

Hallo,

wenn du sowieso unterschiedliche Schraubendurchmesser in deinem Modell hast, dann bringt eine "automatisierte Erstellung" von Balkenelementen sowieso nicht viel, da man ja jedem Balken den jeweiligen Durchmesser zuweisen muß.

Balken (oder Federn) kann man auch über Kontakte in der Simulationsumgebung erstellen, da ist die Selektion - ohne Anfangs-/Endpunkt Definition - etwas einfacher als beim Designmodeler: Man klickt einfach auf die zu verbindenden Flächen und gibt den Durchmesser an. Wenn du so alle Balken definiert hast, must du die Vorspannungen per APDL-Kommando auf die Balken zuordnen - oder du nimmst statt Balken nur Feder-Elemente mit eingegebener Vorspannung, wie im Beispiel 1, dort werden Eigenschaften über den "Objekt-Generator" gleichzeitig kopiert:

https://www.youtube.com/watch?v=4gbrWyHxwwA (Schrauben als Federelemente)
https://www.youtube.com/watch?v=V3gJZmlke1o  (Schrauben als Solids)

Es wird ja empfohlen, für den Schrauben-Nachweis nach VDI-Richtlinie, die Schrauben als einfache Solids abzubilden, dann bekommt man am einfachsten die Werte, die man braucht. Wenn die Schrauben sowieso schon im Modell vorhanden sind und evt. schon verinfacht wurden (ohne Fasen ect.) dann würde ich es mit Solids versuchen. In der Zeit, in der man nämlich nach einer Vereinfachung sucht und grübelt, hat man dann auch die Schrauben entsprechend modelliert.

Es gibt übrigens mittlerweile ein Zusatztool "Bolt assessment" von Cadfem zur automatisierten Schraubenbewertung nach VDI2230. Aber ich denke, es gibt hier sicher einige Fachleute, die eine einfache Lösung kennen.

Gruß
Holger

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Hallo Holger,
prima, die Anregung mit der Erstellung direkt in Workbench greife ich gern auf, das hatte ich so noch gar nicht auf dem Schirm! Das werde ich auf jeden Fall ausprobieren.
Vielleicht hast Du aber auch recht und es ist letztendlich einfacher, die Schraubengeometrien zu erstellen und mit dem Object Generator zu vervielfachen - ich suche ja nach einer generell guten Vorgehensweise für die Zukunft.

Das Bolt Assessment Modul für Workbench hatte ich auch schon entdeckt, klingt vielversprechend. Bis jetzt ist Modellklasse 3 unterstützt, das würde ohnehin modellierte Schrauben voraussetzen (Modellklasse 2 ist wie ich gesehen habe wohl in Vorbereitung).

Vielen dank auf jeden Fall für Deine Hilfe,
Horst

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