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CAD/CAM-Workshop in Suhl-Friedberg: SolidCAM + SOLIDWORKS
Autor Thema:  Steifigkeit Metallbalgzylinder (2786 mal gelesen)
Thomas Scheiffelen
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erstellt am: 08. Okt. 2010 10:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Compensator40-101008.zip


Verformung.jpg

 
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

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GDawg
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erstellt am: 08. Okt. 2010 14:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Thomas Scheiffelen 10 Unities + Antwort hilfreich

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?

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Thomas Scheiffelen
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erstellt am: 08. Okt. 2010 14:45    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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
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erstellt am: 08. Okt. 2010 15:20    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Thomas Scheiffelen 10 Unities + Antwort hilfreich

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.

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R. Frank
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Dipl-Ing. (BA) Masch.-Bau


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erstellt am: 08. Okt. 2010 16:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Thomas Scheiffelen 10 Unities + Antwort hilfreich

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 ...

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Thomas Scheiffelen
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erstellt am: 11. Okt. 2010 12:33    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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

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