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Hallo Zusammen,
ich benötige derzeit eine genaue Angabe der Massenträgheitsmomente.
Ich habe nur Solidworks 2014 zur Verfügung und kann nicht beurteilen ob in anderen Versionen ebenfalls Fehler auftauchen. Der Fehler ist reproduzierbar.

Folgendes habe ich für ein komplexes Modell bestimmt.
Als Optionen wurden hohe Genauigkeit und 8 Nachkommastellen gewählt:

Masse = 19428.974 Gramm
Volumen = 7071713.9 Kubikmillimeter
Oberfläche = 7839564.6 Quadratmillimeter

Massenmittelpunkt: ( Millimeter )
X = -1.3695181
Y = -4.4208979
Z = -36.777784

Hauptachsen der Trägheit und Hauptträgheitsmomente: ( Gramm * Quadratmillimeter )
Bezogen auf den Massenmittelpunkt.
Ix = (0.74438395, 0.65636413, 0.12279517)  Px = 4.5018889e+008
Iy = (-0.6575903, 0.75251399, -0.036023602)  Py = 4.766667e+008
Iz = (-0.11604968, -0.053933521, 0.99177802)  Pz = 5.6829074e+008

Trägheitsmomente: ( Gramm * Quadratmillimeter )
Bezogen auf den Massenmittelpunkt und ausgerichtet auf das Ausgabekoordinatensystem.
Lxx = 4.632291e+008 Lxy = 12363242 Lxz = 12965768
Lyx = 12363242 Lyy = 4.6552621e+008 Lyz = 7035045.3
Lzx = 12965768 Lzy = 7035045.3 Lzz = 5.6639102e+008

Wenn ich nun aus der unteren Trägheitsmatrix wieder Eigenwerte und Eigenvektoren mit Matlab (ich habe das Ergebnis auf Wolfram Alpha überprüft)
bestimme, bekomme ich folgendes Ergebnis:

principleMomentsOfInertia =

  0.451741680966877
  0.474700371389195
  0.568704277643929

>> principleAxesOfInertia

principleAxesOfInertia =

  0.755049953778751  0.642411833379720  0.131173944182574
  -0.654103808008421  0.751828997514434  0.083074465663792
  -0.045252355160681  -0.148526747860946  0.987872476346144

Die Vektoren sind hier als Matrix zeilenweise dargestellt. Die Hauptträgheitsmomente sind kg*m^2 statt g*mm^2 (e+9).

Nehmen wir zum Vergleich Ix (nach SW Benennung)
Ix nach SW: (0.74438395, 0.65636413, 0.12279517) mit Px = 4.5018889e+008
Ix nach Matlab: (0.755049953778751, 0.642411833379720, 0.131173944182574) mit Px = 4.51741680966877e+008
Sieht man nun über das gedrehte Koordinatensystem hinweg, erkennt man doch deutliche Unterschiede.
In Zahlen beträgt die Abweichung also 0,3 % für das Hauptträgheitsmoment
und 1,12 ° Winkelunterschied zwischen den Vektoren.

Weiß jemand woraus dieser Fehler resultiert? Was bedeutet mathematisch die Einstellung hoch bis gering bei den Optionen für die Massenbestimmung?

Vielen Dank.

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Grüße Danilo

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Ich schlage vor, Du machst das Ganze mal mit einem übersichtlichen Modell, das Du von Hand nachrechnen kannst. Meine Vermutung ist, daß Du dann 3 verschiedene Ergebnisse hast. Bei Deinem eigenen kannst Du aber die Verrundungsunsicherheit ausschließen/kennen. Bei allen anderen wohl eher nicht.
"ich habe das Ergebnis auf Wolfram Alpha überprüft" - wissen wir, wie dort gerechnet wurde?!

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Lutz Federbusch
Mein Gästebuch
Der Mensch, Herr oder Sklave der Technik?

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028520_Genauigkeitsstufe.png

Ein komplexes Modell...
Wie kannst Du denn die Geometrie im Matlab mit der im SolidWorks vergleichen?
Die müssen ja auf ähnlicher Basis erzeugt werden.

Ich zweifle, da ich es nicht genauer weiß 

Hast Du in den Optionen des "Masseeigenschaftsdialog" die Genauigkeit mal verändert?

WW

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Modelle zurück von cad42 
Werkstoffe zurück von cad42 

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Hallo,

vielen Dank für eure Antworten.

Also grundsätzlich geht es mir nur um Baugruppen in Solidworks (SW), anscheinend funktioniert die Bestimmung für Bauteile. Dafür habe ich ein einfachen Zylinderstab und ein recht komplexes Teil überprüft.

Worauf ich mich hier beziehe ist die Lösung des Eigenwert Problems (EWP). Der Trägheitsmomenttensor, also die in Matrixform geschriebenen Trägheitsmomente mit Lxx, Lxy ... Lzz von SW angegeben wird, kann durch Lösung des EWP auf seine Hauptachsen und Hauptträgheitsmomente transformiert werden. Ich gehe davon aus das zunächst der Tensor berechnet wird anschließend erst das EWP gelöst wird. Also vertraue ich eher dem Tensor der Trägheitsmomente.

Wenn ich die Matrix nach Matlab übertrage kann ich das EWP extern berechnen und bekomme den reproduzierbaren Fehler bzw. die Abweichung.
Wolfram Alpha diente nur zur Überprüfung des Matlab Codes und ergab identische Ergebnisse wie Matlab.
Für einfachere Baugruppen bekomme ich auch Abweichungen, teilweise war nur das Hauptachsensystem gedreht und hatte entsprechend die gleichen Hauptträgheiten. Auch hier kann ich mir die Abweichungen nicht ganz erklären.

Grundsätzlich habe ich zur Bestimmung in SW die höchste Genauigkeit und 8 Dezimalstelle gewählt. Was die Genauigkeit hoch genau aussagt ist mir schleierhaft.

Ich hoffe jemand kann dabei weiterhelfen.

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Grüße Danilo

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Zitat:

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Original erstellt von Danilo1:
...Grundsätzlich habe ich zur Bestimmung in SW die höchste Genauigkeit und 8 Dezimalstelle gewählt. Was die Genauigkeit hoch genau aussagt ist mir schleierhaft...

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Ich bin mir sicher das Dir jemand anders das bestimmt genauer erklären kann. Der Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit ist Dir bestimmt bekannt.
Beispiel: Du kannst Pi berechnen, indem Du ein Vieleck verwendest. Aussenvieleck oder Innenvieleck spielt keine Rolle. Entscheidend für die Genauigkeit ist die Anzahl der Ecken. Du kannst aber schon bei eine Sechseck die errechneten Werte auf 10 Nachkommastellen angeben...

Der Begriff FEM ist Dir sicher auch geläufig. Ich habe hier >*< was dazu geschrieben. Ich schätze mal das die höher(e) Genauigkeit mit kleineren Volumenelementen rechnet als die "niedrigere"... Aber dafür vielleicht mal einen Spezialisten befragen (z.B. den Hersteller - vielleicht über Deinen Reseller)

WW

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Hallo vielen Dank für deine Antwort,

welcher Prozess hinter der Berechnung für die Massenträgheiten (MOI) bei SW steckt ist mir nicht bekannt. Im Gegenteil zu z.B. ANSYS oder Nastran gibt es hier ja (zumindest mir nicht bekannte) Erläuterung der Modellbildung. Daher keine Ahnung was der Unterschied zwischen geringer und hoher Genauigkeit sein soll. Ich meine den mathematischen Unterschied. Ob hier genauer Gerundet wird, das Modell in feinere Komponenten gegliedert wird etc. Grundsätzlich kann ich mein Modell nicht in ein FE Programm laden, es hat einfach zu viele Komponenten.

Die eigentliche Frage bezieht sich aber auf den Fehler der sich ergibt wenn man die Matrix in die Hauptträgheiten umwandelt. Wo kommt der her, ist das ein Rundungsfehler oder ein Problem des Lösungsverfahrens des Eigenwertproblems.

Wäre da toll etwas zu erfahren. Vielleicht liest das ja jemand vom Solidworks Support (ich habe diese Option nicht mehr in meinem Lizenspaket).

Grüße Danilo

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Grüße Danilo

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