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Thema: Steifigkeit Metallbalgzylinder (2786 mal gelesen)
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Thomas Scheiffelen Mitglied Projektingenieur
Beiträge: 17 Registriert: 26.07.2010 Lenovo W530 Nvidia Quadro K2000M Windows 7 SP1 Solid Works 2013 SP5
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erstellt am: 08. Okt. 2010 10:55 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Guten Morgen, Ich habe einen Metallbalgzylinder (Anlage). Zur Berechnung der Steifigkeit (Federkonstante) wird der Zylinder mit Wasser gefüllt und dann zusammengedrückt. Aus dem Hub durch die Verformung des Balges (Bild Anlage) will ich die Steifigkeit berechnen. Da ich nur sehr kleine Hübe (ca. 0,2mm) benötige, sollte dies als erste Näherung ausreichen. Kompressibilität von Wasser und die Steifigkeit des Balges als Feder kann vernachlässigt werden. Bei der Simulation kann ich lediglich einen Druck definieren. Da sich der Druck mit der Last ändert, führt das zu keinem brauchbaren Ergebnis. Ich müsste also ein konstantes Volumen oder einen Kraft-abhängigen Druck definieren. Letzteres kann ich nicht, da sich die wirksame Kolbenfläche mit dem Hub ändert. Weiß vielleicht jemand einen Lösungsansatz oder wo ich eine Lösung finde? Und bevor ich weiter probiere, kann SW das überhaupt? Viele Grüße Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
GDawg Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Teamleiter FEM Simulation
Beiträge: 2622 Registriert: 12.07.2004 SolidWorks_2o2o SP3.o Win10_x64, Quadro_P2ooo. VisualStudio_2o19_Pro. FEM: Forge_NxT_HPC, ANSYS_WB. 3D-Printer: Ultimaker_2, Tinker_Gnome.
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erstellt am: 08. Okt. 2010 14:23 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Thomas Scheiffelen
Ich habe soetwas noch nie gemacht ... aber was ist, wenn Du den leeren Innenraum mit einem Körper (Feature) füllst und dem das Material Wasser gibst? Meine Vermutung ist, dass Du NICHT Cosmos Express dazu brauchst?! Was ich nicht genau verstehe ist, wieso ändert sich die wirksame Kolbenfläche mit dem Hub? Der Innenraum bleibt doch volumenkonstant - nein? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Thomas Scheiffelen Mitglied Projektingenieur
Beiträge: 17 Registriert: 26.07.2010 Lenovo W530 Nvidia Quadro K2000M Windows 7 SP1 Solid Works 2013 SP5
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erstellt am: 08. Okt. 2010 14:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo GDawg, danke für den Hinweis. Eine Flüssigkiet als Material zu definieren kann ich ja mal versuchen. Ich befürchte allerdings Vernetzungsprobleme mit dem Kontakt zwischen Wasser und Metall. Cosmos Works hieß soweit ich mich erinnere das FEM-Modul in einer älteren SW-Version. Ich nutze hier Simulation Premium. Die wirksame Kolbenfläche liegt irgendwo zwischen dem Durchmesser der Scheiben und größten Balginnendurchmesser und ändert sich mit der Druckbedingten Änderung der Balggeometrie. Praktisch bleibt das Volumen konstant. Und wenn ich in SW ein konstantes Volumen definieren könnte, wäre mir sehr geholfen. Viele Grüße
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GDawg Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Teamleiter FEM Simulation
Beiträge: 2622 Registriert: 12.07.2004 SolidWorks_2o2o SP3.o Win10_x64, Quadro_P2ooo. VisualStudio_2o19_Pro. FEM: Forge_NxT_HPC, ANSYS_WB. 3D-Printer: Ultimaker_2, Tinker_Gnome.
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erstellt am: 08. Okt. 2010 15:20 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Thomas Scheiffelen
Zitat: Original erstellt von Thomas Scheiffelen: Ich befürchte allerdings Vernetzungsprobleme mit dem Kontakt zwischen Wasser und Metall.
Das ist das Schöne an Ansys, das vernetzt eben auch genau dort Knoten auf Knoten. Das konstante Volumen kann (vermutlich!) nur durch einen weiteren Körper erreicht werden... Weil SolidWorks im Innenraum ganz bestimmt keine Luft (oder Wasser) berücksichtigt. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
R. Frank Mitglied Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau
Beiträge: 1287 Registriert: 11.10.2004 SWX 2014 SP 5.0 PDMWorks Enterprise 2014 FlowSimulation 2014 SP 5.0 Simulation 2014
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erstellt am: 08. Okt. 2010 16:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Thomas Scheiffelen
Hallo. Ich blick diese Wassergeschichte nicht ... Aber mal von Vorne. 1.) Ginge es nur um Deinen Balg als Einzelteil - 3/4 des Modelles wegschneiden - Einspannung "Symmetrie" auf die Schnittflächen - auf der äußeren Kreisfläche der unteren Platte die Einspannung "Auf flache Fläche -> In Normalenrichtung "0" setzen" - mittels Einspannungen auf zylindrische Fläche der Mantelfläche der oberen Platte die Richtungen quer zur Längsachse sperren - Kraft aufgeben - Weg (Verschiebung) messen - fertig ist die Laube 2.) Wenn Du die Kompressibilität des Wassers vernachlässigst bleibt ja nur noch die Kompressibilität Deiner oberen Platte übrig, richtig ? 3.) Dein Wasservolumen könntest Du mittels boolschen Operationen erzeugen, Du müsstest dann halt in einer Baugruppe Dein Wasser und Deinen Balg zusammenbauen ... Globaler Komponentenkontakt auf "Keine Penetration" und los ... Oder bin ich jetzt in der völlig falschen Ecke ? Roland ------------------ Wer Wuchstaben verbechselt oder Dreckfuhler produziert kommt auch mit Tupp-Ex nicht weiter ... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Thomas Scheiffelen Mitglied Projektingenieur
Beiträge: 17 Registriert: 26.07.2010 Lenovo W530 Nvidia Quadro K2000M Windows 7 SP1 Solid Works 2013 SP5
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erstellt am: 11. Okt. 2010 12:33 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Roland, danke für die Antwort. 1.) ist klar. Wasser als Material habe ich sogar in der SW Materialdatenbank unter "andere Nichtmetalle" gefunden. Das ist allerdings nicht brauchbar, da ohne E-modul und Poissonzahl. Habe ein wasserähnliches isotropes Material definiert und bekomme in einem vereinfachten Modell auch ganz ansehnliche Ergebnisse. Ob sie brauchbar sind finde ich noch heraus. Viele Grüße Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |