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Simulation-Gehause.jpg

Hallo Zusammen,

ich versuche gerade im Rahmen einer Studienarbeit ein Blechgehäuse zu simulieren. Sobald ich die Simulation ausführe passiert nichts mehr. Keine Iteration, Kein Lösen von Zwangsbedingungen, gar nicht. (Siehe Screenshot). Kann mir jemand sagen woran das liegt?
Das Blechgehäuse besteht aus vier Einzelteilen die über Schraubenverbindungen zusammengefügt wurden.
Ich hatte gelesen das es vorteilhaft ist die Blech als Schalenmodell zu definieren und so die Anzahl an Elementen zu reduzieren.
Ich habe in der Studie dann im Baum mittels RMT ein Bauteil ausgewählt und "Schale durch ausgewählte Flächen definieren" genutzt um aus den Blechen Schalenmodelle zu erzeugen.
Ich habe dann die Lasten und Einspannungen vergeben und eine Vernetzung erstellt die auch ganz gut aussieht. Das Netz ist 2D, weshalb ich davon ausgehe das die Schallenvernetzung funktioniert hat.

Mit freundlichen Grüßen

Churian

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Hallo Churian,

für Simulationsfragen gibt es das Solid Works Simulations Brett, in dem dir evtl. besser geholfen werden kann.

Als Hilfestellung kann ich dir folgendes mitgeben:
Bei der Berechnung mit Schalen ist es möglich, Membranspannungen und Membran + Biegespannungen separat auszulesen. Dies wird von mir bei Druckbehälterstudien benötigt, die ich nach AD2000 S4 durchführe.
Die Simulation der Blechkiste mit Verschraubungen würde ich als Volumenkörper durchführen, wobei die Definition der Schrauben mit Vorsicht zu genießen ist. Evtl. ist es besser mehrere Studien mit fixierten Bohrungen durchzuführen - dieses Thema wurde im Simulations Brett wiederholt bearbeitet.
Die ermittelte von Mises Spannung würde ich zur Spannungbewertung heranziehen.

Zusätzlich finde ich die Vernetzung zu grob, ich denke durch die angesetzte Belastung werden die Seitenteile und der Boden Ausbeulen. Daher würde ich über die gesamte Fläche eine konstante Vernetzung anstreben, daher würde ich das Standardnetz verwenden. Das Netz auf der Darstellung sieht für mich nach einem kurvengesteuerten aus.

Zur weiteren Beurteilung könntest du das Modell mal hochladen, dann schaue ich mir es gerne einmal an.

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Hallo Strandman,

danke für die schnelle Antwort. Bezüglich des Volumenkörpers hatte ich gelesen das gerade bei Blechteilen die Simulation als Volumenkörper ungünstig ist da hier die Rechenzeit sehr stark ansteigt. Die von Mises-Spannung ist eigentlich auch das einzige was ich wirklich brauche. Evtl. noch die Verformung aber die wäre ehr zweitrangig.

Die Vernetzung kann gern geändert werden ändert allerdings nichts an meinem vorrangigen Problem. Ich klicke auf den Button "Ausführen" und es passiert nichts mehr. Die Simulationszeit läuft zwar aber er scheint nicht zu rechnen.
Mit dem hochladen des Modells würde ich gerne noch kurz warten.

Ich schau mal ob ich den Beitrag auf das Simulations-Brett verschieben kann.

MfG

Churian

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Hallo Churian,

ich muss ehrlich gestehen, dass ich noch nie Schalen mit Schrauben gerechnet habe. Ob diese Kombination funktioniert, müsste ich mal prüfen.

Ich würde jetzt mit dem Ausschlussverfahren beginnen. Würde mal das ganze Modell mit globalem Kontaktsatz verbunden rechnen, dabei alle Schrauben unterdrücken. Für eine Abschätzung kann der Haken bei Entwurfsnetz gesetzt werden. Startet die Berechnung jetzt liegt es entweder an der Schraubendefinition oder den gewählten Kontaktsätzen.

Leider kann ich nicht erkennen, wie das Modell im virtuellen Raum gelagert ist. Sind hier Kanten oder Flächen fixiert?

Als zusätzlicher Ratschlag: Das Modell ist symmetrisch, daher bietet es sich an, nur die Hälfte des Modells zu rechnen (Symmetriebedingungen setzen). Dann hast du weniger Schrauben und Kontaktsätze im Modell, die Berechnungsdauer sinkt deutlich. Wenn du nun auf Volumenkörper rechnest glaube ich nicht, dass die Berechnungsdauer wesentlich größer ist.

Ich habe gerade gesehen, dass du mit SW2014 rechnest. Da gab es glaube ich mal Probleme mit Schwerkraft und Schrauben. Wenn du diesen Fall hast, würde ich mal die Schwerkraft unterdrücken und rechnen lassen.

Am Solver steht erst eine Zeit von 33sec, hast du mal deutlich länger gewartet?

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Aufhangung.jpg

Hallo Strandman

Ich hatte gerade mal die Schrauben wie vorgeschlagen unterdrückt und den Kontaktsatz auf "Verbunden" gesetzt. Vorher hatte ich "keine Penetration" ausgewählt. Das Ergebnis war, dass die Simulation korrekt bis zu 9% ausgeführt und dann kam es zu numerischen Problemen und der Solver schlug fehl.
Die Schwerkraft nicht mit einzurechnen hatte ich bereits probiert.
Zu der Simulationsdauer kann ich sagen das ich gestern die Simulation ungefähr ne Stunde habe laufen lassen und es hat sich nichts getan.

Die Lagerungen im Raum sind etwas tricky.
Ich habe am oberen Ende von einem Blech eine Schiene in der das Gehäuse eingehängt wird. Hier habe ich ein Rolllager gewählt um zu simulieren, dass das Gehäuse sich in der Schiene bewegen kann. Weiter unten befinden sich noch zwei Auflagepunkte an einer Wand und auch hier habe ich Rolllager gewählt.( siehe Bild).

Mit der Symmetrie von Volumenmodellen müsste ich gucken. Das habe ich noch nie gemacht.

MfG

Churian

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Moin,

Symmetrie ist recht einfach, du schneidest die Bauteile weg, die Symmetrisch sind oder modellierst diese erst gar nicht. Bei Lagerung wird die Symmetriebedingung angeboten. Hier die Schnittflächen der Bleche wählen. Im Anschluss wird in gelb kurzfristig das Gesamtmodell dargestellt. Das ist alles. Dadurch hast du nur die Hälfte der Knoten und Randbedingungen die gerechnet werden müssen.

Die Lagerung kann ich ohne das Modell nicht überblicken. Du musst dir bei der Lagerung aber sicher sein, dass du alle Richtungen gegriffen hast. Evtl. an den Bohrungen die Seitlichen Bewegungen greifen, die Rollenlagerung scheint mir an den Auflagern sinnvoll.

Hast du versucht den Solver zu wechseln? Direct Sparse für große Modelle könnte dich weiterbringen.

Wenn der Solver abbricht kommt dann eine Fehlermeldung (große Verschiebungen, nicht ausreichende Lagerung, ... )?

Vlt. kannst du mir das Modell als PM schicken. Würde das Modell vertraulich behandeln.

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Nabend,

Ehm das Modell würde ich dir morgen früh schicken wenn das Ok ist?

Ich versuche das gerade mit dem Volumenmodell.
Zu der symmetrischen Lagerung habe ich ein YT-Video gefunden das den Vorgang ganz anschaulich erklärt. Ansonsten den Solver habe ich auf Direct Sparse umgestellt und das hat schonmal geholfen. Vorher ist die Simulation bei den Volumenmodellen immer sofort abgestürzt und nun rechnet er schonmal los.
Das ist jetzt wahrscheinlich eine dumme Frage aber durch die Rolllager habe ich ja nur 2 Achsen blockiert. Muss ich alle Freiheitsgrade des Modells eliminieren um ein brauchbares Ergebnis zu bekommen?
Das mit der großen Verschiebung hatte ich auch, allerdings bietet SolidWorks mir hier an das Modell nochmal mit großer Verschiebung zu berechnen was ich dann auch gemacht habe.
Die normale Fehlermeldung die ich bekam war immer nur das der Solver fehlgeschlagen ist. Das war meistens noch während der ersten Iteration.

MfG

Churian

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Guten Morgen,

ich habe die Simulation jetzt mal durchlaufen lassen und er sagt nach 12% bricht er ab. Er hat irgendwelche Gleichgewichtsprobleme.
@Strandman: Ich kann dir keine PM mit Datei-Anhängen schicken...

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Morgen

Bei der Blechkiste gehe ich davon aus, dass große Verformungen nicht zu erwarten sind. Daher denke ich, dass du das Modell nicht ausreichend gelagert hast.

Bei einer FEM-Berechnung gehe ich immer folgendermaßen vor:

Ich überlege mir zuerst, welche Bauteile ich nachweisen möchte. Im Anschluss überlege ich, wo dich die max. Durchbiegung erwarte, wo die max. Spannung.

Erst dann gehe ich ins Simulationsmodul. Bei der Modellerstellung versuche ich bereits nur relevante Modellabmessungen abzubilden. Kreissymmetrie oder Symmetrie beachten. Schrauben modelliere ich nur sehr ungerne, da ich die Ergebnisse irritierend finde. Im Anschluss versuche ich so wenig Freiheitsgrade wie möglich zu schaffen (Lagerung). Danach erfolgt die Netzerstellung. Hierbei achte ich darauf, dass bei Volumenkörper min. 2 Elemente über die Wanddicke dargestellt werden (in relevanten Bereichen). Im Anschluss erfolgt die Berechnung. Im Anschluss notiere ich mir die max. Spannung und die Stelle, an der Sie auftritt. Danach variiere ich die Netzdefinition und vergleiche die auftretenden Spannungen. Weichen diese von den zuvor ermittelten Spannungen ab, oder ist die Stelle sogar eine ganz andere, treten in meinem Modell Singularitäten auf. Sind diese maßgebend, müssen diese durch Änderungen im Modell (Radien,..) abgebaut werden.

Ich hoffe, ich konnte dir einen kleinen Überblick über meine Vorgehensweise geben.

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Morgen,

du kannst mir ja erst mal nur eine email schicken.

Versuch mal die Datei mit Pack & Go als .zip zu packen und dabei die Simulationsergebnisse weglassen, sonst wird die Datei zu groß.

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Das Hilft mir schonmal. Ich sollte also wenn er mir die große Verschiebung anbietet lieber weiter mit kleiner Verschiebung rechnen?
Die Symmetrien habe ich jetzt berücksichtigt. Allerdings benötige ich schon die ganze Kiste also die Wechselwirkung zwischen den Bauteilen. Ich habe schonmal versucht die Kiste als ein zusammenhängendes Bauteil zu simulieren was auch funktioniert hat allerdings finde ich das sehr ungenau.
Hast du vielleicht noch eine andere Idee wie ich dir das Modell zukommen lassen kann?

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Morgen,

ich hab dir mal meine email Adresse öffentlich gemacht.

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Morgen,

ich hab dir mal eine PM geschrieben.

Die Fehlermeldung deutet für mich auf eine unzureichende Lagerung hin. Wird das Modell ausreichend gelagert, kommt auch die Meldung mit großen Verschiebungen nicht mehr (Ich gehe davon aus, dass die Belastungen der Blechkiste im elastischen Bereich sind).

Ich nehme hier gerne Referenzgeometrie und sperre damit die verschiedenen Freiheitsgrade.

Verschraubungen im Volumenmodell sind eigentlich kein Problem. Ich hatte ein Modell zu rechnen, in dem trotz Symmetrie 120 Schraubenverbindungen waren.

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Morgen,

ich habe mir mal die Geometrie und die Belastungen der Kiste angesehen. Hier ist definitiv nicht mit großen Verformungen zu rechnen.

Zusätzlich hast du ein kurvengesteuertes Netz definiert und das sehr grob.
Sobald ich das vollständige Modell habe werde ich die Berechnung anpassen. Die Ergebnisse liegen dann im Anschluss in Solid Works 2015 vor. Würde dir aber einen kleinen Bericht mit den von mir vorgenommenen Änderungen zuschicken.

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Nabend,

So ein Bericht wäre Super. Könntest du da auch kurz hinzufügen warum diese oder jene Anpassung sinnvoll war?
Das ich ein Netz an Kanten enger definieren sollte verstehe ich zwar allerdings wäre bei anderen veränderungen eine kurze erklärung ganz gut. Das dient auch nur meinem eigenen Verständnis.

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