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schale.JPG

Hallo Profis,

im Rahmen einer Arbeit an der Uni möchte ich eine Studie an einem LKW Fahrgestell durchführen.
Dabei soll ein Moment auf das realistisch gefederte Fahrgestell mit Aufbau eingeleitet werden. Ziel der Simulation sollen die Aufstandskräfte der Räder sein, bzw. die Standsicherheit. Damit liege ich ja zum Teil in einer Bewegungsstudie, durch das zusätzliche einleiten eines Moments wiederum auch in der normalen Simulation.
Das Modell besteht aus 2 Achsen, welche ich im Radbereich fixiert habe. Die Einfederung der Reifen beleibt vorerst unberücksichtigt. Mit den zwei Achsen ist der Fahrgestellrahmen durch 4 Druckfedern verbunden. An dieser Stelle wurden nur Druckfedern verwendet, um ein abheben des Rahmens erkennen zu könne. Der Fahrgestellrahmen selbst besteht aus zwei U-Profilen und U-Querträgern in der Mitte. Auf dem Fahrgestellrahmen befindet sich der Hilfsrahmen, welcher aus einem Vierkantprofil und Vierkantquerträgern besteht.
Nach einigem Probieren und schon Teils sinnvollen Ergebnissen gab es den Hinweiß, dass Modell lieber als Schalenmodell zu konstruieren, um die Simulationszeit zu verkürzen.
Das hab ich auch getan. Alle Profile wurden zu Schalen mit ihrer jeweiligen Stärke. Ich habe die Kontaktsätze zwischen den Profilen einzeln als Verbunden gesetzt.
Allerdings fährt sich die Simulation jetzt direkt nach dem Starten fest mit dem aktuellen Task: "Knoten zur Oberflächenverbindung wird...". Durch neu oder anders setzen der Kontaktsätze konnte ich das Problem auch nicht lösen.

Daher jetzt Frage 1: Was habe ich hier übersehen?

Und weiterhin kommen bei der Lagerung mit Federn immer wieder seltsame große Querkräfte zustande, welche ich mir nur bedingt erklären kann. Ebenfalls unsicher bin ich mir bei der Lagerung auf Druckfedern, denn das ist ja nicht realistisch. Gibt es dazu ein Paar Ideen?

Schonmal Danke im Vorraus für alle hilfreichen Antworten !

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Hallo Brain, willkommen bei CAD.de.

Deine Vorarbeit ist schon einmal ganz ordentlich. Aber was willst Du hier mit Bewegungsstudie ?
Meinst Du SWX Simulation mit SWX Motion kombinieren ?

Ich finde das ist hier nicht nötig. Du kannst bei Simulation auch eine bestimmte Verformung vorgeben. Dann gibt es noch die Möglichkeit der "virtuellen Wand" . Damit kannst Du aber nicht vorspannen. Vorspannung funktioniert mit "Presspassung".

Wie hast Du die Federn eingegeben ?  In 3D Modeliert (als Volumen) und mit Materialdaten versehen ?
Oder einfach als Feder mit den entsprechenden Daten ? Das sollte besser funktionieren, weil sonst die Baugruppe zu komplex wird und SWX-Simulation dann gerne irgendwie aussteigt. 

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Klaus

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Danke für die Schnelle Antwort. Ja Bewegungsstudie ist vll etwas unglücklich formuliert, damit meinte ich zum Teil das Ziel der Simulation, sprich eine reale Verformung des Rahmens und sein Verdrehwinkel.

Die Federn wurden nur als Verbindungsglied gesetzt, also garnicht modelliert. Hier wurde die normale Federsteifigkeit angegeben und zusätzlich noch eine Steifigkeit gegen Verschub zur Stabilisierung des Modells gesetzt. Für die Federn konnte ich auch direkt eine Vorspannkraft angeben.

Das Hauptproblem aktuell ist allerdings der Fehler bei den Kontaktsätzen, weshalb die Simulation stehen bleibt. Der Status springt direkt nach dem Start auf 9,1% abgeschlossen und im Teilstatuts erscheint der oben genannte Task mit 100%. Ich habe den PC auch mal eine Nacht laufen gelassen, ohne Veränderung.

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Rechnest Du mit linearem oder nicht linearem Materialverhalten.  ( Also E-Mudul oder Spannungs-Dehnungs-Kurve )

Bei nicht linearer Rechnung und der Anzahl der Einzelteile dürfte SWX-Simalation schon an seine Grenzen kommen.

Kannst Du oder darfst Du die Baugrupe hier einstellen. Aber bitte nur die Eingabe Daten, sonst ist die Datei zu groß. Und dann auch Deine Version von SWX angeben.

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Klaus

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Schale.zip

Ich rechne als lineare Studie, die Dehnung sollten auch alle im elastichen Bereich bleiben.

Ja die BG kann ich weitergeben, ist im Anhang gespeichert.

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Hallo Brain, wenn Du hier SWX Dateien einstellst, mußt du unbedingt die Version angeben.

Weil sonst niemand weiß ob er sie lesen kann.

Wenn Du hier einen Beitrag schreibst steht unten ein Feld mit System Info, da gehört die Versionsnummer rein.

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Klaus

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Oh das hat ganz gefehlt, es ist SolidWorks 2013

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volumen.zip

Zu allererst... die angehängt Datei ist aus SWX2013

Ich habe mich doch wieder auf das Volumenmodell beschränkt. Dabei habe ich allerdings noch einige Fragen aufgekommen.
Ich habe die Lagerung zum Boden durch eine virtuelle Wand erstellt und die Achsen zusätzlich gegen Verrutschen gesichert. Damit bewegt sich das Modell halbwegs realistisch.
Nun würde ich gerne den Federweg begrenzen, das hab ich auch versucht, indem ich der Achse eine Bewegung in y-Richtung um z.b. 200mm erlaubt habe. Dabei scheint es aber die Federn zu ignorieren. Nach der Simulation hat sich die Achse dann um genau den erlaubten Wert bewegt, was falsch ist. Gibt es dazu oder allgemein für eine derartige Lagerung Tipps?
Um die Simulationsergebnisse auszulesen habe ich mir auch Sensoren erstellt, allerdings geben die freien Körperkräfte in Verbindung mit der virtuellen Wand keine sinnvollen Ergebnisse mehr aus. Was kann man da stattdessen wählen?
Gibt es dazu oder allgemein für eine derartige Lagerung Tipps?

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Und noch eine Frage bei der man mir vll auch ohne das Modell weiterhelfen kann....

Bei der Simulation hängen die Verschiebungen / der Torsionswinkel direkt von meiner Netzgröße ab. Also bei einem kleinen Netz hab eine große Verschiebung und umgekehrt.
Das kann ich mir auch durch die genauere Berechnung der Querträgerverbindung erklären, jedoch lässt sich mit den ständig wechselnden Ergebnissen nur bedingt viel anfangen.
Gibt es eine Möglichkeit die Ergebnisse Netzunabhängig zu machen? Könnte der Modus "Große Verschiebung" oder veränderte Kontaktsätze dabei helfen?

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Ist der Rahmen Ein Part oder aus mehreren zusammengesetzt ?

Mit großer Verschiebung erreichst Du hier nur das SWX aussteigt.

Normalerweise ist der Verformung ziemlich unabhängig von der Elementgröße. Nur die Spannung an Stellen mit hoher Belastung reagiert empfindlcih auf die Elementgröße.

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Klaus

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Ich habe es als Baugruppe drinnen, also alle Parts einzeln. Macht es einen Unterschied ob ich so rechne oder alles als neues Part speichere?
Große Verschiebung konnte ich problemlos aktivieren, es hat aber auch keine veränderung Gebracht.
Beim probieren war es sehr deutlich zu sehen, mit dem gröbst möglichen Netz, um schnelle Ergebnisse zu bekommen, tritt nahezu keine Torsion auf. Wenn ich das Netz auf sehr fein stelle habe ich fast 90% Verdrehwinkel

Bei der Handrechnung ist die Wölbbehinderung der U-Profile sehr entscheidend, allerdings weiß ich nicht welcher Kontaktsatztyp der vollständigen Wölbbehinderung am nächsten kommt, normalerweiße wäre das ja komplett Verbunden. Da tritt das Problem aber genauso auf.

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Hallo Brain, der Kontaktsatztyp hängt davon ab wie die Teile real verbunden sind. Üblicherweise sind die bei einem LKW auch fest verbunden.

Dein Problem ist ein anderes. Torsion erzeugt hauptsächlich Schubspannungen. Das sind die Elemente von SWX Simulation ( Tetraeder mit quadratischer Formfunktion ) nicht so optimal.

Bei Biegebeanspruchung, wie meistens, ist da SWX viel besser.

Bevor Du jetzt noch viel Arbeit reinsteckst, würde ich da ein reines FEM Programm verwenden und die Beschreibung der Elemente genau studieren.

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Klaus

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