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150930_balken.zip 150930_Balken_pic02.JPG

Hallo ANSYS-Experten,

wir haben eine Lizenz von Ansys und wollen und da ein wenig einarbeiten. Hatten auch eine Schulung, in der aller klar erschien. Nun ist sie jedoch vorbei und ich wollte einfach mal ein ganz einfaches Sysem aufbauen.

Es soll ein Träger auf zwei Stützen sein: Balken, links Festlager und rechts loslager und in der Mitte eine Kraft.

Aber wie sage ich es Ansys dass links das Festlager und rechts das Loslager ist?

Ich wählte links:
fixierte Lagerung und wählte die untere, linke Kante aus (im Bild die rote).

nun zur rechten Seite (grüne Kante):
Ich wählte reibungsfreie Lagerung aus . Jedoch braucht Ansys jetzt eine Fläche. Ich kann dem Programm nicht nur die grüne Kante geben.
Aber wenn ich die ganze Fläche anwähle dann kann der Balken nicht mehr durchbiegen.

Wie definiere ich das rechte Loslager?
Wie macht ich es richtig?
Ich wollte eigentlich keine extra Geometrie erstellen.

Vielen Dank für Eure Hilfe.

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mit freundlichem Gruß

Blendy

[Diese Nachricht wurde von Blendy am 30. Sep. 2015 editiert.]

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Aus der Hilfe:
Fixed Supports
This boundary condition prevents one or more:
• Flat or curved faces from moving or deforming
• Straight or curved edges from moving or deforming.
• Vertices from moving.
...
...
Topology:The following topology selection options are supported for Fixed Support.
• Body - Supported for rigid bodies in an Explicit Analysis.
• Face - Supported.
• Edge - Supported. A fixed edge is not realistic and leads to singular stresses (that is, stresses that approach infinity near the fixed edge).You should disregard stress and elastic strain values in the vicinity of the fixed edge.
• Vertex - Supported.
– A fixed vertex fixes both translations and rotations on faces or line bodies.
– A fixed vertex is not realistic and leads to singular stresses (that is, stresses that approach infinity near the fixed vertex).You should disregard stress and elastic strain values in the vicinity of the fixed vertex.
– This boundary condition cannot be applied to a vertex scoped to an end release.
• Nodes - Not Supported.

==
Frictionless Face
You use this boundary condition to prevent one or more flat or curved faces from moving or deforming in the normal direction. The normal direction is relative to the selected geometry face. No portion of the surface body can move, rotate, or deform normal to the face.
...
...
Topology:The following topology selection options are supported for Frictionless Support.
• Body - Not Supported.
• Face - Supported - 3D Only.
• Edge - Supported - 2D Only.
• Vertex - Not Supported.
• Nodes - Not Supported.

Schlussfolgerung:
Eine Fixierung auf einer Kante wird zwar zugelassen, aber als unrealistisch eingestuft.
Eine reibungsfreie Lagerung wird im 3D-Bereich nur auf Flächen zugelassen.

Und wenn Du einen schweren Gegenstand auf ein scharfes Messer legst, wird die Schneide in den Gegenstand eindringen und so eine Kontaktfläche bilden.

Abhilfe:
Bilde im Design Modeler durch Trennlinien (realistische) schmale Streifen...

Sinngemäß das Gleiche gilt auch für das Aufbringen der Kraft.

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Rainer Schulze

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mein_Biegebalken.zip

Vielen Dank für Deine Hilfe.

Weil eine fixierte Lagerung auch Rotation der angewählten Geometrie verhindert ist meiner Meinung nach die fixierte Lagerung wohl auch nicht richtig um ein Festlager zu definieren.
Es müsste eigentlich eine Kante gewählt und diese derart gelagert werden  dass sie nur noch den Freiheitsgrad "Drehen um die eigene Achse" besitzt.

Und das Loslager am echten Balken (z.B. einer Brücke) nimmt ja nur einen Freiheitsgrad weg. Jedoch lässt eine reibungsfreie Lagerung auch keine Drehung der gewählten Fläche zu.

EDIT: (siehe zip file)

ich habe links mal eine fixierte Lagerung und rechts eine reibungsfreie Lagerung gewählt.
Dann habe ich als Last nur mal die Erdanziehungskraft gewählt.

Das Ergebnis für die Vergleichsspannung ist völlig unrealistisch in meinem Meinung.

Irgend etwas muss noch falsch sein.

Weisst Du evtl. was es sein könnte?
Normalerweise erwarte ich in der Mitte das größte Biegemoment und somit auch die größten Spannungen.
Vielleicht ist die Vergleichsspannung nicht die richtige Lösung.
Habe versucht, eine Biegespannung ausgeben zu lassen. Aber ich weiss nicht, was ansys für Angaben benötigt um eine Biegespannung auszugeben. Ich habe meinen Körper ausgewählt, jedoch bleibt das Feld in Geometrie gelb, also Ansys benötigt noch mehr.

Man sieht auch, dass der Balken an den Enden nicht gedreht wird.
Wie geht man nun vor, damit die Enden des Balkens sich noch drehen können?

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mit freundlichem Gruß

Blendy

[Diese Nachricht wurde von Blendy am 01. Okt. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Blendy am 01. Okt. 2015 editiert.]

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balken_1.PNG balken_2.PNG balken_3.PNG

>>Man sieht auch, dass der Balken an den Enden nicht gedreht wird.

Offenbar verstehst Du den Begriff "Fixierung" anders als der Rest der Welt.
Üblicherweise ist das die Eliminierung SÄMTLICHER Freiheitsgrade.
Du willst ein Rotationsgelenk ...

>>Irgend etwas muss noch falsch sein.

Ja - Du ignorierst geflissentlich die Warnungen, die ANSYS gibt.
Siehe Anhang Balken_3.
Für mich sieht das Ergebnis plausibel aus.

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Rainer Schulze

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Hello Rainer,

danke für deine Antwort.

ich habe keine Fehlermeldung. Lediglich eine Warnung, dass ich große Verformungseffekte aktiviert habe.

Ich würde sagen, dass der Balken in der Mitte die größten Spannungen aufweisen und dort schließlich versagen müsste, wenn die Last größer wird.

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mit freundlichem Gruß

Blendy

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Hallo Blendy

Wenn die Krafteinleitung bzw. Lagerung schlecht modelliert ist, entstehen an diesem Punkt unrealistisch hohe Spannungen (Spannungsspitzen), welche um ein Vielfaches grösser sind als die Spannungen, welche interessieren. Der Balken zeigt in der Mitte sehr wahrscheinlich die grössten Spannungen. Diese werden aber von den unrealistischen Spannungen bei der Krafteinleitung überdeckt.

Gruss Gunner

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Vielen Dank!
Das verstehe sogar ich jetzt!

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mit freundlichem Gruß

Blendy

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Hallo Blendy,

ich denke was dir hilft ist die Lagerung mit "Remote Displacement" (Externe Verschiebung). Hier kannst du Rotationen und Translationen dann so definieren wie du sie brauchst...
Beim "Festlager" x,y,z fixieren (=> 0 mm Verschiebung zulassen) und beim Loslager genügt es, wenn du lediglich die z-Richtung fixierst.

Eleganter wäre den Balken zweimal zu halbieren (in Längsrichtung XZ-Ebene & Querrichtung YZ-Ebene) und diese (Schnitt-) Ebenen dann jeweils mit einer Symmetrie zu belegen (alternativ könntest du die Schnittflächen auch mit "Frictionless Support" (Reibungsfreie Lagerung) belegen, hat den selben Effekt). Das verbleibende Lager muss dann lediglich in z-Richtung gesperrt werden...

Hoffe ich konnte dir weiterhelfen...

Gruß GeneralD

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mein_biegebalken.zip

Hallo Ansys user,

könntet Ihr bitte noch einmal so nett sein und sehen, was ich hier falsch mache?

Es fällt auf, dass ich eine Warnung bekomme, dass immer noch mindest ein Körper nicht genügend Randbedingungen besitzt.
Und es gibt eine zweite Warnung, dass der Kontaktstatus sich plötzlich geändert hat.

Was ist da am Modell noch falsch?

Außerdem durchdringen sich die am Loslager beteiligten Geometrien.
Wie verhinder ich das? Mit einem engeren Netz?

EDIT:
ich habe das Netz schon verfeinert hier, aber das Festlager gleitet einfach nicht obwohl ich einen Reibungsfreien Kontakt definiert habe.

Bei der Zylindrischen Lagerung ist mir nicht klar, was die Felder Radial, Axial und Tangential bewirken wenn man dort Frei oder Fixiert aussucht.
Die Ansys-Hilfe sagt nichts dazu aus.

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mit freundlichem Gruß

Blendy

[Diese Nachricht wurde von Blendy am 02. Okt. 2015 editiert.]

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