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Autor
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Thema: Kontaktverhalten (3077 / mal gelesen)
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LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 09. Feb. 2016 15:08 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo; ich habe ein Schraubradstufe simuliert. Dabei verhält sich das System eigentlich richtig, doch was ich noch nicht ganz verstehe ist das Verhalten der Spannungen im Kontakpunkt. Im Anhang findet sich ein Bild der Normalspannungen. Wie man sieht, bildet sich eine Art Ring indem der Mittelpunkt eigentlich die geringsten Spannungen aufweist. Normalerweise müsste dort ja aber die größte Normalspannung zu finden sein, da dort ja auch die größte Verformung zu finden ist. Könntet Ihr mir da weiterhelfen, wo da genau das Problem liegen könnte? Des Weiteren hätte ich noch eine Frage zu der Kontaktsteifigkeit. Ich lasse diese jede Iteration aktualisieren, ist das überhaupt richtig? Denn die Kontaktsteifigkeit müsste ja in der Mitte des "Kreises" höher sein als am Rand. Berücksichtigt dies ANSYS mit dieser Einstellung oder nimmt er für den ganzen Kontakt einen einheitlichen Wert an? Wie kann man sich die Kontaktsteifigkeit eigentlich anzeigen lassen? freundliche Grüße LeiderKeinGenie Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
farahnaz Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ing.
Beiträge: 2483 Registriert: 24.04.2007 CAE, FEM, Test, NPD
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erstellt am: 09. Feb. 2016 20:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
Du hast die Normalspannungen in Z-Achse ausgegeben. Ist die Z-Achse bzgl. welchen KOS? Ist sie in Richtung Schaubenlaenge? ------------------ Grüße, Moe [Diese Nachricht wurde von farahnaz am 09. Feb. 2016 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 10. Feb. 2016 08:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Entschuldige, dass hätte ich natürlich dazu schreiben sollen. Also die Normalspannungen habe ich in dem auf dem Bild gezeigten Koordinatensystem in z-Richtung ausgeben lassen. Dabei habe ich die z-Achse senkrecht auf die Fläche gerichtet. freundliche Grüße Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
cgebhardt Mitglied Maschinenbauingenieur
Beiträge: 1449 Registriert: 20.11.2000
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erstellt am: 11. Feb. 2016 20:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
Hallo ich verstehe das Bild nicht, weil ich die Kontaktsituation nicht verstehe. Ist das der Kontaktpunkt an einer Schnecke? Die Verteilung sieht seltsam aus. Ist das wirklich die Normalspannung? Kann ich fast nicht glauben. Ich würde den Kontaktdruck auswerten, da hat man keine Probleme mit Orientierungen. Ein bisschen mehr Bild rund um den Kontakt wäre auch hilfreich und ein bisschen mehr Ergebnisbilder bzgl. Deformation, Spannungen. Naja, und dann natürlich die Lasten. Also eigentlich so viel wie möglich. :-) ------------------ Christof Gebhardt CADFEM GmbH Marktplatz 2 85567 Grafing Tel. +49 (0) 8092 7005 65 cgebhardt(at)cadfem.de www.cadfem.de Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 12. Feb. 2016 09:13 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 22. Feb. 2016 17:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
So nun endlich die versprochenen Bilder. Im nächsten Beitrag ist noch ein Bild vom Gesamtsystem. Bei der Auswertung vom Kontaktdruck erhalte ich auch sozusagen einen Ring um den Kontaktpunkt. In diesem Ring befinden sich die größten Spannungen bzw. der größte Druck und in der Mitte, eher gering im Vergleich. Dies ist aber ein unlogisches Verhalten, da mehrer Literatur das Maximum in der Mitte, also dirket in der Mitte des Kontaktpunktes auftreten müsste. Den Kontakt habe ich reibungsfrei definiert und auf die Schnecke wird ein Antriebsmoment von 0,56Nm gegeben. Mit freundlichen Grüßen Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 22. Feb. 2016 17:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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MESHPARTS Mitglied
Beiträge: 411 Registriert: 08.03.2013 Meshparts Software (https://www.meshparts.de/products) Ansys SolidWorks
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erstellt am: 24. Feb. 2016 13:21 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
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LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 24. Feb. 2016 16:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Alexandru; vielen Dank für deine Antwort. Also für den Kontakt habe ich die Berührflächen manuell ausgewählt, habe ihn als reibungsfrei definiert, die Kontaktsteifigkeit jede Iteration aktualisieren lassen und habe auf Berührung angepasst. Das mit Penalty sollte ich mal ausprobieren. freundliche Grüße Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
maddmax123 Mitglied Berechner
Beiträge: 2 Registriert: 21.01.2015
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erstellt am: 25. Feb. 2016 13:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
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cgebhardt Mitglied Maschinenbauingenieur
Beiträge: 1449 Registriert: 20.11.2000
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erstellt am: 25. Feb. 2016 16:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
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LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 26. Feb. 2016 22:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo miteinander; vielen Dank für die Hilfe! Also das mit dem Netz ist mir bekannt und ich habe dazu auch zwei Netze erstellt. Zum einen habe ich nur den Kontaktbereich, also bei dem Punktkontakt, auf eine Elementgröße von 0,02 festgelegt. Und zum anderen habe ich die adaptive Vernetzung verwendet und auf die Spannungen der Kontaktflanke angewandt. Allr zwei haben mir vom Verhalten die gleichen Ergebnisse geliefert. Oder findet ihr, ich sollte die Kontaktelemente eher noch kleiner machen? Die Geometrie Datei liefere ich am Montag gleich nach. Wirklich vielen Dank für die Hilfe . Gruß Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
cgebhardt Mitglied Maschinenbauingenieur
Beiträge: 1449 Registriert: 20.11.2000
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erstellt am: 27. Feb. 2016 09:23 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
Hallo, ich bin verwirrt. Wie sieht denn dann das Netz und der Kontaktdruck aus? Vielleicht können Sie auch nochmal klarellen, wo das Problem ist. Bisher habe ich verstanden, dass die Druckverteilung nicht den Erwartungen entspricht. Als Erwartungsreferenz wird eine Kontaktdruckverteilung mit mittigem konzentrischem Maximum nach Literatur angegeben. Berücksichtigt diese Referenz die vorliegende Form der Kontaktflächen und die Deformatiin der beteiligten Bauteile? Geht es in dieser Referenz um Hertz Kontakt im Allgemeinen oder um solch eine Schneckenradsituation? Wenn ersteres: Vergleich vergessen. Wenn letzteres: Sind die Geometrien der beteiligten Bauteile in Referenz und Simulation wirklich gleich oder nur optisch ähnlich? Vergleichen wir Äpfel mit Äpfeln? In solchen Kontaktsituationen wird ja oft mit sehr speziellen Geometriepaarungen hantiert. Ich bin kein Schneckenradspezialist, aber bei Wälzlagern ist das zumindest so, dass die Geometrie in ihrer Feingestalt (Kontaktzonen, Krümmungsradien,Vorspannung) sehr speziell ist um unter Montage- und Lastbedingungen das gewünschte Verhalten zu bekommen. Deshalb die vielleicht penibel erscheinende Frage, was mit was verglichen wird, ist gut gemeint und soll zur Lösungsfindung beitragen. Viele Grüße CG
------------------ Christof Gebhardt CADFEM GmbH Marktplatz 2 85567 Grafing Tel. +49 (0) 8092 7005 65 cgebhardt(at)cadfem.de www.cadfem.de Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 29. Feb. 2016 10:38 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo miteinander; Das Problem ist folgendes: Wenn ich die zwei Zahnflanken zusammendrücke, dann ist das ungefähr so als würden zwei Kugeln mit großen Krümmungsradius aufeinander gedrückt. Da stellt sich dann in der Mitte des Berührpunktes das Maximum bei den Spannungen ein und es wird eine Abplattung gebildet. Bei mir ist es nun so, dass sich eine Abplattung bildet, aber die Spannungen sich nicht richtig verhalten. Es wird sozusagen um den Kontaktpunkt ein Spannungsring gebildet mit den größten Spannungen außen herum. Jetzt stellt sich die Frage warum? Dies dürfte eigentlich nicht sein. Wie Christof Gebhardt richtig gesagt hat, kann sich durch die Abplattung und die Zahnbiegung das Maximum etwas Richtung Zahnfuß verschieben, trotzdem sollte im Kontaktpunkt nicht eine geringere Spannung als außen herum sein (siehe Bilder vorheriger Beiträge). Anbei ist auch ein Bild, dass das Netz des Schneckenrades im Kontaktpunkt darstellt. Was ich vergleichen möchte sind Spannungen und Verformungen im Kontaktbereich. Das heißt der Herz Kontakt spielt natürlich auch eine wichtige Rolle. Wirklich vielen Dank für Eure Hilfe Gruß Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 29. Feb. 2016 10:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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cgebhardt Mitglied Maschinenbauingenieur
Beiträge: 1449 Registriert: 20.11.2000
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erstellt am: 01. Mrz. 2016 08:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
Ungefähr so... ja, aber eben auch nur ungefähr. Die max Spannung liegt ja im Kontakt, oder? Das würde man sehen, wenn man Kontaktstatus und Kontaktdruck nebeneinanderlegt. Das muss so sein, sehe ich auch so. Aber die Annahme, dass die Spannung konzentrisch sein muss, würde ich nochmal hinterfragen. Örtlich veränderliche Steifigkeiten der beiden Kontaktpartner können dazu führen, dass die Kontaktdruckverteilung eben nicht mehr konzentrisch ist. Und wir haben hier einen schönen Mix von Steifigkeitsverteilung (Zahnflanken/Schneckenprofil). Ich würde deshalb mal von einer allgemeinen Hertz-Kontakt-Situation als Referenz Abstand nehmen und versuchen, so eine Schneckenrad-Kontaktdruckverteilung aufzutreiben. Wie kommt denn überhaupt die Geometrie zustande? Die Zahnflanke ist eine Evolvente, oder? Und die Schnecke? Hat die ein besonderes Profil? Was ist hier die gängige Geometrie? Wenn das vorliegende Profil dem üblichen Vorgehen entspricht (und nur dann) würde ich auch den Vergleich mit Schneckenradkontaktdruckverteilungen (keinen allgemeinen Hertz-Kontaktdruckverteilungen) machen. Wenn das aber voneinander abweicht, ist der Vergleich m. E. wenig sinnvoll. Nicht Umsonst gibt es Spezialisten für solche Kontaktpaarungen, wenn man das alles aus dem Ärmel schütteln könnte, bräuchte es keine Ingenieure :-)... Viel Erfolg CG ------------------ Christof Gebhardt CADFEM GmbH Marktplatz 2 85567 Grafing Tel. +49 (0) 8092 7005 65 cgebhardt(at)cadfem.de www.cadfem.de Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
cgebhardt Mitglied Maschinenbauingenieur
Beiträge: 1449 Registriert: 20.11.2000
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erstellt am: 01. Mrz. 2016 08:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für LeiderKeinGenie
PS: Die Fragen zur Referenz im vorletzten Post waren ernst gemeint. Wenn man nicht weiß, womit verglichen wird, ist eine Bewertung dieses Vergleichs schwierig. ------------------ Christof Gebhardt CADFEM GmbH Marktplatz 2 85567 Grafing Tel. +49 (0) 8092 7005 65 cgebhardt(at)cadfem.de www.cadfem.de Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
LeiderKeinGenie Mitglied
Beiträge: 61 Registriert: 16.11.2015
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erstellt am: 03. Mrz. 2016 08:31 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo; ich habe nun meinen Fehler gefunden. Es lag daran, dass ich die Kontaktfläche auf Berührung angepasst habe. Jetzt habe ich einen Versatz hinzugefügt und es funktioniert. Trotzdem vielen Dank für eure Hilfe und an cgebhardt vielen Dank für die vielen Anregungen!!! freundliche Grüße Alex Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |