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Isometrische_Ansicht.jpg Vorderansicht_1.jpg Seitenansicht.jpg

Hallo,

ich berechne im Rahmen meiner Studienarbeit eine Turbinenschaufel (siehe Abbildung) mit Ansys APDl.
Aufgabenstellung:
- Vorspannungsanalyse (Zentrifugalkraft, Dampfkräfte, thermische Belastung)
- Modalanalyse
- Harmonic Response Analyse

Leider scheitere ich momentan schon bei der Vorspannungsanalyse die Zentrifugalkraft zu berechnen. Hierzu auch meine Fragen. In der Abbildung ist eine Turbinenschaufel zu sehen, die ich mit Hilfe des Befehls "cyclic" als Ganzes berechnen möchte. Soweit ich das mittlerweile eingegrenzt habe, bekomme ich immer einen Fehler aufgrund meiner Randbedingungen. Diese scheinen nicht richtig gesetzt zu sein.

Die Einspannung habe ich wie in der Abbildung zu sehen vorgenommen. Hierbei habe ich es seitlich in x-Richtung eingespannt und "unten" in die radiale Richtung y. An den gleichen Knoten, an denen auch die Randbedingungen in y-Richtung vorgenommen wurden habe ich zudem in z-Richtung "gesperrt". Ist das richtig? Hier habe ich letztlich auch viel probiert, da ich ja eine Symmetrie bezüglich der x-Achse besitze. Die Winkelgeschwindigkeit habe ich dann auch um die x-Achse definiert.

Letztlich kommt es zu folgender Fehlermeldung: " There is at least 1 small equation solver pivot term (e.g., at the UZ degree of freedom of node 11898). Please check for an insufficiently constrained model."

Lasse ich die Berechnung ohne eine Randbedingung in z-Richtung laufen, erhalte ich ebenfalls den Fehler, allerdings nur mit einem anderen Knoten (12592). Die Lage der beiden Knoten habe ich mir auch angeschaut und sie liegen beide in dem rot markierten Bereich in der Abbildung.
Ich verstehe nicht, warum die Probleme bei Knoten entstehen, die keine Randbedingungen aufgeprägt bekommen. Oder ist der Knoten, an dem der Fehler passiert prinzipiell egal, wenn die Randbedingungen falsch gesetzt wurden? Ich befürchte wie gesagt, dass ich hier schon einen Denkfehler gemacht habe.

Ich befürchte, dass ich entweder einen groben Denkfehler was das Setzen der Randbedingungen angeht gemacht habe, oder meine Befehlsabfolge nicht komplett ist. Anbei die Kurzform meines bisherigen Codes. Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, kämpfe leider schon viel zu lange mit diesem Problem.

cyclic
/solu
antype, static
nlgeom, off
pstres, on
EMATWRITE, YES
OMEGA,3000,0,0
allsel
SOLVE

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>>Die Einspannung habe ich wie in der Abbildung zu sehen vorgenommen

Ich kann da nirgends eine Einspannung sehen.
Sprechen wir da die gleiche Sprache?

>>Please check for an insufficiently constrained model

Wenn Du dazu Hilfe suchst, musst Du schon zeigen, wie die constraints gesetzt sind.

>>Ich verstehe nicht, warum die Probleme bei Knoten entstehen, die keine Randbedingungen aufgeprägt bekommen.
>>There is at least 1 small equation solver pivot term

"at least" heißt "mindestens". Es kann also mehr Fehlerstellen geben. Aber die Berechnung bzw. Ausgabe bricht nach dem Erkennen des ersten
Fehlers ab.

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Rainer Schulze

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Hi,

Die Randbedingungen sollten in einem cylindrischen Koordinatensystem aufgebracht werden. Im karthesischen KS ist das in diesem Fall nur sehr schwer möglich. Ich sehe aber nur csys=0 in den Bildern. Zeige doch mal die Randbedingungen im Bild, die Du aufgegeben hast. Für die Modalanalyse müsstest Du schon die zyklische Symmetrie bemühen, um die Disk-Moden mit zu betrachten. - Lies Dir mal die Hilfe zu cyclic durch.
Wenn alles "fliegt" (und das deutet die Fehlermaldung an), ist es eine Frage der Numerik, welcher Knoten Dir als Problemknoten ausgegeben wird. Die Fehlermeldung sagt Dir, dass der Knoten xy eine Verformung (Starrkörperbewegung) über dem ansysgesetzten Limit erfährt.

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Gruß, A.

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Hallo,

erst einmal vielen Dank für eure Antworten. Ja blöderweise habe ich die Bilder reingestellt ohne Constraints, hatte Sie aber gesetzt wie beschrieben. Habe heute dies bezüglich auch meinen Fehler gefunden der wie angenommen bei den falsch gesetzten Randbedingungen lag.

Viele Grüße

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