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Hallo,

Ich sitze aktuell an einem Projekt für die Uni. Die Aufgabe besteht darin eine strukturmechanische Analyse einer Rotorknstruktion durchzuführen, um die Maximalspannungen zu ermitteln. Der Rotor ist an der Verbindungsstelle fixiert gelagert. Die Festigkeit aller Bauteile im Betrieb soll mit einer Zentrifugalbeschleunigung von 800 m/s^2 berechnet werden. Jemand einen Vorschlag wie ich die Zentrifugalbeschleunigung in Ansys Workbench korrekt abbilden kann?

Um Hilfe wäre ich dankbar.

Beste Grüße

Fabian Reil

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>>Der Rotor ist an der Verbindungsstelle fixiert gelagert.

Wie kann er dann rotieren?

>>Die Festigkeit aller Bauteile im Betrieb soll mit einer Zentrifugalbeschleunigung von 800 m/s^2 berechnet werden.

Erleben denn wirklich alle Teile die gleiche Beschleunigung?
Nach den Regeln der Physik ist die Fliehkraft abhängig von der (gemeinsamen) Drehzahl und dem (meist unterschiedlichen) Radius.
Für mich wäre es normal die Baugruppe realitätsgetreu zu modellieren und den Rotor dann halt in Rotation zu versetzen. Der Kern des Rotors erlebt dann mit Sicherheit eine andere Fliehkraft als die Blattspitzen.

Oder sitzt etwa der Rotor auf einer Achse die wiederum um eine andere Achse rotiert? (Aber auch dann wäre die Annahme gleicher Fliehkraft für alle Bauteile zweifelhaft.)

Vielleicht dürfen die Forumsteilnehmer mal ein Bild Deiner Versuchsanordnung sehen?

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Rainer Schulze

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Rotorvereinfacht.jpg

Erstmal danke für die Antwort. In der Realität würden die Bauteile natürlich nicht alle die gleiche Beschleunigung erleben, da haben Sie recht. Es handelt sich um einen firmeninternen Grenzwert, der angenommen werden soll.
Zu der fixierten Lagerung: Um die Fliehkräfte zu simulieren, muss sich meines Wissens der Rotor nicht drehen.
Ich kann leider nur ein vereinfachtes Bild hier hochladen.

Fabian Reil

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rot_vel.jpg

Hallo Fabian,
Du kannst eine Rotationsgeschwindigkeit definieren. Hierzu musst Du eine Drehzahl angeben, diese musst Du über den Radius und der gegebenen Beschleunigung zurückrechnen.

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Viele Grüße von
Deepblue         

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

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Genau so habe ich es jetzt gemacht, danke für die Antwort.

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>>Um die Fliehkräfte zu simulieren, muss sich meines Wissens der Rotor nicht drehen.
>>Du kannst eine Rotationsgeschwindigkeit definieren.

Upps - wie passt das zusammen?

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Rainer Schulze

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Hallo Rainer,
hinter dem Befehl versteckt sich das APDL-Commando: cgomga
Dort wird nicht die Geometrie gedreht, sondern der "reference frame".

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Viele Grüße von
Deepblue          

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

[Diese Nachricht wurde von deepblue am 06. Jan. 2016 editiert.]

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>>Dort wird nicht die Geometrie gedreht, sondern der "reference frame".

Schön ... aber dennoch ist mir die Beschreibung von Fabian nicht klar.
Aus seinem "vereinfachten" Bild kann man herzlich wenig erkennen.

Alle Teile sollen die gleiche Fliehkraft erleben.
Dein Ansatz funktioniert dann, wenn der Rotor sich auf einer Welle befindet und die Rotation um das entfernte Ende der Welle senkrecht zur Rotor- bzw. Wellenachse erfolgt.
(Der Rotor rotiert also sehr wohl, nur eben nicht um seine Zentralachse...)
Diese Randbedingung kann ich ahnen, aber nicht der Situationsbeschreibung entnehmen.

Aber lass gut sein - Hauptsache Fabian ist glücklich.

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Rainer Schulze

Nehmen wir mal als vereinfachtes Beispiel eine Unterlegscheibe mit dem inneren Radius R und dem äußeren Radius 2xR. Rotiert dieser "Rotor" um seine Zentralachse, so erfährt  das Material am Außenrand das Doppelte der Fliehkraft am Innenrand...

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 06. Jan. 2016 editiert.]

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Sie haben vollkommen recht. Die zentrifugalbeschleunigung bezog sich auf den Außendurchmesser und das war mir nicht klar. Deshalb habe ich über die Beschleunigung bezogen auf den Durchmesser die Drehzahl berechnet. Ich habe mich trotzdem unklar ausgedrückt.

Trotzdem vielen Dank für die Mühe!

Beste Grüße

Fabian Reil 

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