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Sonnensegel_WB.zip

Hallo Ansys-Gemeinde,

ich beschäftige mich zur Zeit mit der Simulation eines Segels unter windlast, welches mit 3 Seilen fest fixiert ist. Da ich mit Workbench arbeite, sind einige APDL-Kommandos nötig, um eine realisitsche Simulation zu erstellen:

Designmodeler überträgt Schalen automatisch mit Biegesteifigkeiten in die Simulationsumgebung, diese wird dann ausgeschaltet.

Außerdem werden Linienelemente nur als Balken in die Simulationsumgebung übertragen, dort muß mit einem weiteren Kommando sichergestellt werden, daß nur Zugkräfte übetragen werden (Seile!)

Das scheint auch alles geklappt zu haben, nun müssen laut Cadfem 2 Lastschritte definiert werden, wobei der 1.LS als Vorspannung für die Membran/Seile dient (über aufgebrachte thermische Schrumpfung)ohne äußere Last, beim 2.LS wird dann die Windlast (konst. Druck)aufgebracht.

Der Rechenlauf bricht ab, es wird im Ergebnisfenster angezeigt, daß die Verschiebungen eines Knotens in einem der Seile zu groß sei und man das Modell prüfen soll... Komisch, da die Seil-Enden ja konstant fixiert wurden. Wenn ich das Segel ohne die Seile rechne, kommt eine realistisch Verformung heraus.

Wer hat eine Idee? (im Anhang: mechdat-Datei für WB)
Gruß Holger
     

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Schade, daß mir hier niemand hilft...

Ich habe im Übrigen das Modell exakt nach der Anleitung des Cadfem-Beispiels (Link unten) nachgebaut, aber komme nicht auf ein Ergebnis. Das zip-file im vorigen Anhang enthält das Model mit den Randbedingungen unter WB15.

https://www.youtube.com/watch?v=fcimOtBQ1Uw

MfG

Holger

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Segel.zip

Hallo Ansys Gemeinde,

ich habe nach mehrere Tagen herumprobieren immernoch keine Ahnung, warum dieses Modell ständig andere Fehler ausgibt, zuerst sind es angeblich noch offene Freiheitsgrade, die es eigentlich nicht geben dürfte, da eine Vernetzungsbaugruppe vorliegt (Koppelung der Freiheitsgrade zw. Seilen und Segel somit vorhanden)und alle Seile am Ende völlig fixiert wurden. Nun habe ich durch verschiedene Varianten im Designmodeler neue Linienelemente erstellt, weil ich dachte, es liegt dort ein Fehler vor, nun wird nach dem Rechenlauf "Fehler in Geometrie" angezeigt. Alles sehr seltsam....

Im Anhang das aktuelle Modell als mechdat, vielleicht weiß jemand die Lösung?

Gruß Holger

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Hallo Holger,

Mach doch mal die Seile starr und lass eine Modalanalyse laufen. Wenn Du Starrkörperbewegungen rausbekommst ("0-Hz-Moden"), siehst Du, welche Teile nicht fixiert/verbunden sind.

Eine Bauteilgruppe ist kein Garant für eine Fixierung, da geometrische Ungenaugigkeiten dazu führen können, dass die Teile zwar in einer Gruppe sind, aber trotzdem nicht verbunden.

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Gruß, A.

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Verformung_Segel.jpg

Hallo Arndt,

danke, daß sich wenigstens einer der vielen Profis hier mal erbarmt :-)

Ja, ich habe eigentlich alle erdenklichen Optionen ausprobiert, die man überhaupt mit Wb machen kann - nichts funktioniert und das bei einem relativ simplen Modell (sollte man meinen).

Eine Modalanalyse (zum Erkennen möglicher Starrkörperbewegungen) scheint überhaupt nicht zu funktionieren, alle Modes sind "0"Hz.

Ich habe im Designmodeller zig mal die Geometrie exakt gezeichnet (alle Verbindungsknoten scheinen anfangs aufeinander zu liegen), dann in einer Vernetzungbaugruppe zusammengefasst. Beim Wechsel in die Simulationsumgebung schienen sich die Stäbe doch nicht mit der Schale verbunden zu haben, also habe ich mit "Körper-Körper"-Fixierungen versucht, beide komponenten zu koppeln. Komischerweise hat das bis auf einen Stab funktioniert (siehe Anhang-Verschiebungen), doch die Ergebnisse sind trotdem falsch, da das Segel sich nicht wölbt. Es muß doch möglich sein SHELL181 mit LINK180 zu koppeln, ohne die Bewegungen durch äußere Lasten zu behindern?! Oder wo könnte noch ein Fehler liegen?

Ich habe noch ein altes Modell in Classic gefunden, da wurde das Dreieckssegel (Shell181) komplett "umrahmt" mit Link10 Elementen und zusätzlich nach aussen mit 3 Seilenden. Leider finde ich in der Hilfe gar keine LINK 10 Elemente mehr.

Danke im voraus für einen Rat.
Gruß Holger 

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LINK10.pdf

Hallo Holger,

Dein Segel wölbt sich schon. Nur ist die Verformung in dem Link durch die Starrkörperbewegung so groß, dass die Verformung im Segel im Plot "untergeht".

Wenn in der Modalanalyse alle Moden (ich denke, du meinst die erste 6 Modes) 0Hz sind, fehlen die Randbedingungen, nicht nur die Verbindungen der Teile untereinander. Die Abbildung der Verformung zeigt aber, dass die Verbindung Shell/link nicht funktioniert. Hast Du einfache MPC-Kontakte gewählt?

Die Hilfe für Link10 ist im Anhang. Link10 scheint genau das richtige Element für eine Seilabbildung zu sein. Du kannst ja mal versuchen, das Modell in Classic zu rechnen (Geometrie und Netz am besten in WB, dann switchen). Oder Du bildest die Seile erst mal näherungsweise mit Beams ab und verbindest die Beams mit MPC mit den Shells.

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Gruß, A.

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Hallo Arndt,

ja, ich habe Schalen und Stäbe auch zusätzich mit MPC-Kontakten verbunden, funktioniert hat es aber (bis auf ein Seil) erst durch "Körper-Körper"-Kopplung (Einstellung: fixiert).
Das sollte aber alles gar nicht notwendig sein - nach dem CADFEM-Turotial auf Youtube reicht eine Zusammenfassung aller Einzelparts im DM mittels "Vernetzungsbaugruppe".
Außerdem verwendet man dort statt LINK10 das LINK180 Element und eine Fixierung der Endknoten jedes Seils einfach über die Randbedingungen "Fixierung". So habe ich es dann auch versucht, trotzdem danke für die Hilfe.

Gruß Holger

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Hallo ANSYS-Gemeinde,

dieses scheinbar so einfache Problem scheint tatsächlich gar nicht so einfach zu sein (wie im Cadfem-Turorial im Netz). Nachdem sich der Support mehrere Tage die Zähne daran ausgebissen hat :-) scheint es so zu sein, daß Starrkörperbewegungen auftreten - trotz Fixierung des Segels in Z-Richtung im 1.Lastschritt (für eine bessere Konvergenz), den thermischen Randbedingungen zur Erzeugung einer künstlichen Vorspannung für Segel+Seile. Es mußten einige Tricks angewendet werden, um endlich ein Ergebnis zu erhalten.

Nur zur Info.
Gruß Holger

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