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Autor Thema:  Modal Analyse - Elemente - Einschränkungen -Literaturbeweis? (2209 mal gelesen)
easy168
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Beiträge: 9
Registriert: 26.05.2015

erstellt am: 21. Aug. 2015 18:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Solid72___1.Eigenfrequenz.jpg

 
Hallo ,

ich bin auf der Suche nach einem Beweis oder einen Gegenbeweis für Einschränkungen bei einer Modal Analyse mit APDL.

Gibt es Literatur oder ein Paper, in dem verschiedene Elemente bezüglich ihres Verhaltens bei Modal Analysen verglichen werden?
(welche Elemente liefern bessere Ergebnisse oder vergleiche)

Darf ich Shell Elemente in einer Modal Analyse benutzen? (shell43)

Ich habe zwei simple Simulationen mit APDL gemacht.
Eins nur aus shell43 und ein anderes Modell mit Solid72.
Hab versucht die Maße beider Objekte gleich zu halten.
(was nicht so trivial ist wegen mittelflächemodell von shell)

Der erste Schwingungsmode bei gleichen Bedinungen und Abmaßen bewegt sich anders. Wie kann das sein?

hab versucht zwei Vergleichsbilder zu erstellen.
Gerne kann ich den Code nachliefern aber ich glaub das ist ne Grundsatzfrage  

Bilder lad ich hoch sobald es klappt - bekomm eine Meldung dass der Upload gerade nicht will

------------------
Mechanical APDL (ANSYS) 14.0

[Diese Nachricht wurde von easy168 am 21. Aug. 2015 editiert.]

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farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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Beiträge: 2467
Registriert: 24.04.2007

CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 23. Aug. 2015 18:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für easy168 10 Unities + Antwort hilfreich

IdR liefern die elemente mit hoeheren ansatzfuntionen (shape functions) bessere ergebnisse.

------------------
Grüße, Moe

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Rainer Schulze
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dipl.-Ing. im Ruhestand


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Beiträge: 4419
Registriert: 24.09.2012

erstellt am: 23. Aug. 2015 19:11    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für easy168 10 Unities + Antwort hilfreich

>>ich bin auf der Suche nach einem Beweis oder einen Gegenbeweis für Einschränkungen bei einer Modal Analyse mit APDL.

So wie Du Dein Anliegen formulierst, kann es eigentlich nur ANSYS beantworten.
Niemand sonst kennt den Programmcode und eventuelle Beschränkungen besser als der Hersteller.
Aber hast Du denn überhaupt schon in der Hilfe recherchiert?

>>Gibt es Literatur oder ein Paper...

Für eine Literatursuche empfehle ich Dir die Suchmaschine der Uni Karlsruhe.
http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/kvk.html


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

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 23. Aug. 2015 editiert.]

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ChristophN
Mitglied
Berechnungsingenieur


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Beiträge: 773
Registriert: 13.12.2008

erstellt am: 24. Aug. 2015 07:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für easy168 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von easy168:
Der erste Schwingungsmode bei gleichen Bedinungen und Abmaßen bewegt sich anders. Wie kann das sein?
Was soll das bedeuten?
Wenn ich mir Dein Modell so anschaue, bezweifle ich, dass Du nach einer Netzverfeinerung die gleichen Ergebnisse bekommst.

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easy168
Mitglied
Student

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Beiträge: 9
Registriert: 26.05.2015

erstellt am: 24. Aug. 2015 11:13    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Shell43.jpg


Solid72.jpg


Shell43Solid72.jpg

 
Hallo !

Danke für die Anteilnahme an meinem Problem.

Habe in der Hilfe keine Einschränkungen für die Benutzung von Shell43 oder Solid72 Elementen gefunden. (für Modalanalysen)

Hab in einer neuen Simulation zwei Hammer erstellt und verglichen. Bei denen hat die Bewegungsrichtung übereingestimmt und die 1. Eigenfrequenz auch
(Shell43 - 326HZ
SOLID72 - 328HZ)

Mein Upload von den Bildern klappt leider immernoch nicht -
hier mein Dropboxlink :

https://www.dropbox.com/s/ug9mj8ti5ouvmmh/Shell43.BMP?dl=0
https://www.dropbox.com/s/a7wa63iky6a0arm/Solid72.bmp?dl=0

Hm ich dachte die Qualität meines Netztes hat bei einer Modalanalyse keinen bedeutenden Einfluss... mein Gedankengang :

Die Bauteil"form" bestimmt die Zusammenhänge der Frequenzen und über Masse & Steifigkeit werden die Werte entweder höher oder niedriger!!?

Das Netz diskretisiert mir ja die Bauteilform trotzdem dacht ich es hätte untergeordneten Einfluß bei Modalanalysen..!?

In einer dritten Simulation wollte ich die Kombination von Shell43 und Solid72 Elementen mit den beiden ersten Simulationen vergleichen.

https://www.dropbox.com/s/qu19sp7ux7ixwm4/Shell43_%26_Solid72.BMP?dl=0

Hier schwingt der Hammer bei der ersten Eigenfrequenz in der X-Y-Ebene während die beiden anderen Simulationen in die Z-Ebene schwingen.. (Shell43&Solid72 - 592HZ)
Auch in der Simulation sind Masse,Volumen,Randbedingungen identisch mit den ersten Simulationen.

Leider ist mir eben klargeworden, dass ich  Kontaktelemente benutze die keine Rotationsfreiheitsgrade haben... wäre CERIG hier die Lösung!??


Die Bilder aus der Belastungsuntersuchung sind rechts zu sehen... die Shell & Solid Version sieht komisch aus..!?

------------------
Mechanical APDL (ANSYS) 14.0

[Diese Nachricht wurde von easy168 am 24. Aug. 2015 editiert.]

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jkaars
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Schweißingenieur

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Beiträge: 7
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SolidWorks
ANSYS

erstellt am: 25. Aug. 2015 10:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für easy168 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

ich habe vor Jahren mal die Elemente
Shell63
Shell93
Shell181
Shell281
bezüglich des Verhaltens in Modalanalysen verglichen. Generell fährst du mit den 281 gut, sowohl als quad als auch als tria. Bei den anderen hängt - soweit anwendbar - der Fehler stärker von Netzteilung, Keyoptionen und Elementform ab. Leider sind die Daten dazu noch gesperrt, so dass ich dir nur diese Hinweise ohne Quelle geben kann.
Ich würde an deiner Stelle auch die Ergebnisse für verschiedene Elemente konkret mit einem bekannten Ergbnis vergleichen, dann musst du dich nicht auf Quellen verlassen. Vlt. findest du ja ein einfaches (Referenz-) Beispiel zu dem es Messungen oder analytische Ergebnisse gibt.
Warum nutzt du eigentlich so alte Elemente? Die Kontakte würd ich nach Möglichkeit erstmal raushalten, solang es dir um den Einfluss des E-Typs geht.

Viel Erfolg!

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easy168
Mitglied
Student

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Registriert: 26.05.2015

erstellt am: 25. Aug. 2015 13:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Gegenuberstellung.jpg

 
Hallo,

Sehr interessanter Beitrag jkaars!!

Ich nutze diese alten Elemente, weil sie die nötigen Freiheitsgrade haben für meine spätere Simulation.
Würde mit Shell281 übereinstimmen ( 6DOF's ).

Mein Ziel ist es einen dünnwandigen Flügel einer Windmühle zu simulieren und wollte in einer Voruntersuchung das passende Element wählen.

Hab eine Simulation mit Shell & Solids erstellt und eine reine Shell Simulation.
Die Modalanalyse ist das Hauptziel.
Als Plausibilitätsprüfung soll der Flügel bei einer Belastung von 30N am offenen Ende (ist einseitig eingespannt) z.b. 3mm ausgelenkt werden. Da ist meine Kombinierte Simulation (shell+solid+kontakt) aber gescheitert.
Konnte einfach nicht plausibel erklären warum deswegen mach ich es neu...

Das einzige Referenzbeispiel für Modalanalyse hab ich in FEM I für Praktiker (Stimmgabel-modalanalyse) gefunden.
Könnte das nachbilden und die Elemente durchspielen. Seh aber keinen Bezug zu meinem Projekt deswegen hab ich mich noch gescheut.  Meint ihr das reicht als Beweis wenn die Eigenfrequenzen dann ähnlich wären?

Mit welchen Element würdet ihr so ein Problem angehen?

Hab nur noch die Wahl zwischen : rein Solid oder Shell-Solid

Vielen Dank
 

------------------
Mechanical APDL (ANSYS) 14.0

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jkaars
Mitglied
Schweißingenieur

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Beiträge: 7
Registriert: 11.11.2013

SolidWorks
ANSYS

erstellt am: 25. Aug. 2015 15:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für easy168 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

dein Vorgehen eine Voruntersuchung zu machen ist richtig, nimm die Stimmgabel als Bezug wenn du nichts besseres findest. Oder schau mal ob du analytische Formeln für die Eigenfrequenz einer Blattfeder als Kragarm oder ähnlichem findest. Schau auch in die Verification Manuals im Ansys Help.

Ich sehe keinen Grund das Modell im Elementmix zu machen. Das gibt nur Ärger da die Solids und Shells unterschiedliche Freiheitsgrade haben. Rechne dir die Radien lieber näherungsweise in lokal veränderte Dicken der Schalen um (Ixx und Steiner lassen grüßen...). Solid würde ich lassen da du sonst zu fein vernetzen musst um den Gradient über der Wandungsdicke abzubilden.

Wenn lokales Beulen der Flügelwand ohne Bedeutung ist, d.h. es dir nur um die Biegeschwingung geht, könntest du auch einfach mit einem Balken mit Custom-Querschnitt zum Ziel kommen.

Im Vorfeld ist die Plausibilitätsprüfung sicher gut, appliziere aber lieber die 3mm als Verschiebung und lies dir Kraft als Result aus. Konvergiert besser, auch wenn die Steifigkeit (noch) völlig daneben ist.

Frohes Schaffen!

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