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Hallo liebes Forum,

ist mein erster Forumseintrag und so entschuldige ich eventuelle Fehler...
Ich hab da mal eine Frage zu der Ansys Aplikation "transiente Strukturmechanik".
Mein Ziel ist es ein rotierendes Teil mit Unwucht hochzufahren und dabei soll eine Eigenfrequenz passiert werden. Ich möchte mir anschließend die Verformungen und auch die Spannungen über der Zeit anschauen. Zum Einstieg habe ich das Video https://www.youtube.com/watch?v=So3uBzqCmtk "nachgeklickt".
Leider habe ich das Problem, dass im Bereich der Eigenfrequenz mir die Lösung wegläuft (Verschiebung wir immer größer auch wenn ich weit über der Eigenfrequenz bin). Ich rechne zur Zeit ohne Dämpfung. Das Video lässt einige Fragen offen... (genaue Geometrie, Materialdaten, Dämpfung ja oder nein,....)

Ich hoffe es kann mir jemand helfen.

Beste Grüße
Plata

[Diese Nachricht wurde von Plata am 04. Apr. 2016 editiert.]

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Hallo Plata,
in Resonanz werden die sich einstellenden Amplituden durch die Dämpfungskräfte bestimmt. Also wirst du noch eine Dämpfung definieren müssen. Den größten Beitrag dazu, werden wahrscheinlich Deine Lager haben (üblicherweise Gleitlager).
Ansonsten gibt es auch in der ANSYS-Hilfe einen "Rotordynamic Analysis Guide" mit Beispielen (auch transient, aber APDL).

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Viele Grüße von
Deepblue         

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

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Erstmal danke für deine Antwort Deepblue.

Ich habe das jetzt auch mit Dämpfung ausprobiert. Genauer gesagt habe ich mit Rayleigh gerechnet. Allerdings hat das die Ergebnisse nicht wirklich verbessert. Mit der Hilfe ist das halt so eine Sache, wie du schon geschrieben hast ist da alles für APDL erklärt. Wenn jemand einen Hinweis für ein gescheites Workbenchtutorial hat wäre ich äußerst dankbar.

Freue mich über weitere Antworten!
Plata

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Spindel.PNG

Moin Moin liebe Gemeinde,

habe mich jetzt länger nicht beschäftigt mit dem Thema, aber das Problem ist nach wie vor da.

Ich habe jetzt als Minimalbeispiel eine Spindel in der Workbench modelliert. An die mittlere Partition habe ich dann eine Punktmasse (10g, Abstand von Mittelachse gleich dem Radius) "angehängt". Im Anschluss lasse ich die Spindel (oder einfach Stab) von 350 auf 450 rad/s  hochlaufen (lineare Winkelbeschleunigung). Dabei wird eine Eigenfrequenz gekreuzt. Wie das Bild Zeigt haut die Lösung im Bereich der Eigenfrequenz ab... Ich habe das mit Rayleighdämpfung gemacht, hat aber nichts gebracht. Mit dem Dämpfungsgrad 0,02 (ist eigentlich schon viel zu hoch) und den Werten alpha=7,875 beta=0,0005.

In dem angehängten Bild sieht man die Gesamtverformung über der Zeit. Ich habe das auch mit einer geringeren Masse und anderen Dämpfungen probiert, klappt aber alles nicht. Das muss doch irgendwie funktionieren, freue mich über Antworten.

MfG

Plata

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Ist es sicher dass die Eigenfrequenz gekreuzt wird? Welche Eigenfrequenz liefert denn die Modalanalyse? Kann es sein, dass die Masse zu noch ist (Einheiten!)?

Mit Version 17.1 würde ich diese Analyse mithilfe der Substrukturtechnik machen, d. h. also im Analysesystem Rigid Body Module arbeiten und dort elastische Körper per CMS (Component Mode Synthesis) abbilden. Das ist von der Rechenzeit her deutlich angenehmer als implizit zu rechnen.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Hallo Christof,

ja ich bin mir sicher dass ich eine Eigenfrequenz erwische. Und zwar bei 0,375s, also an der stelle wo die Auslenkung beginnt davon zu laufen. Die Rechenzeit ist zumindest noch nicht das Problem. Ich möchte eben ein Ergebnis wie es bei meinem Link im ersten Beitrag zu sehen ist. Das klappt eben nicht...

MfG

Plata 

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Nur um ganz sicher zu gehen: Wie hoch ist die Eigenfrequenz in der Modalanalyse mit genau diesem Modell?
Ich frage deshalb nochmal nach, weil ich einen anderen Verlauf erwarten würde.
Und mit "genau diesem Modell" deshalb, weil der Teufel ein Eichhörnchen ist. Es kostet vermutlich 5 min die Modalanalyse zu machen. Einfach mal eine Modellkopie vom aktuellen Zustand machen und rechnen. Gerade wenn man Ursachen sucht, forscht, verändert, variiert - vergleicht man am Ende dann vielleicht Dinge, die nicht 100% zusammen passen. Das ist keine bösartige Unterstellung, sondern eigene Erfahrung, bitte nicht persönlich nehmen.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
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Campbell.PNG

Hallo Christof,

ja bin mir sicher, dass ich eine Eigenfrequenz treffe. Anbei habe ich ein Bild von dem Campbelldiagramm gehängt, welches ich vorab erstellt habe. Ich fahre die Spindel von 350 bis 450 rad/s hoch. Ich treffe also die Eigenfrequenz bei 389 rad/s. An dieser Stelle beginnt auch die Lösung davon zu laufen.
Ich hätte nochmal eine Frage zu dem Submodell, welches du eingangs erwähnt hast. Ich befinde mich ja in einer transienten Analyse. Wie kann ich da ein Submodell sinnvoll integrieren?

Mfg

Plata

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Hallo,

tja, ich verstehe das Setup der Analyse immer noch nicht und habe ein ungutes Bauchgefühl. Das kann natürlich auch an dem Schokocroissant von heute Morgen liegen. Vielleicht aber auch an den Initial- und Randbedingungen.
Was mich stutzig macht ist das Loslaufen ab 350 rpm. Ist denn der Übergang vom Initialzustand zum Hochdrehen sauber? Wie wurde der Initialzustand definiert? Irgendwie glaube ich, hier liegt der Hund begraben (oder einer, vielleicht nicht "der"). Wie sieht das Ganze denn aus, wenn man aus der Ruhelage heraus hochfährt? Ich weiß, dauert länger, aber dafür ist die Initalsituation einfach beschrieben (nix zu tun).

Zur 2. Frage: Gemeint ist die Substrukturtechnik (nicht Submodell). Ist Verfügbar in RBD ab R17. Im Prinzip läuft für die elastischen Körper zuerst eine Modalanalyse ab, dann werden deren Ergebnisse verwendet die Elastizität der jeweiligen Komponente zu charakterisieren und dann findet mit der Baugruppe aus Starrkörpern und elastischen Substrukturen die transiente Analyse statt.
Siehe auch http://resource.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/resourcelibrary/presentation/ansys-mechanical-17-update.pdf S13ff. Der zentrale Punkt  ist die Funktion  "condensed body", wenn man diese nutzt, wird der generation pass, use pass und expansion pass automatisch abgearbeitet.

Viele Grüße

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Christof Gebhardt

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