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Autor Thema:  Plastiziät / Rotation (1802 mal gelesen)
dbasler
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erstellt am: 10. Apr. 2008 11:49    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 Zusammen

Ich bin neu hier und auch noch nicht so tiefgehend mit Abaqus vertraut. Seit einiger Zeit beschäftige ich mich nun mit einer Nocken-Welle Verbindung. Die Nocke hat 36 "Zähne" und wird auf ein lokal aufgeweitetes Rohr gepresst. Nun möchte ich das Versagen der Verbindung simulieren. Das heisst ich möchte die Nocke gegenüber dem Rohr verdrehen.

Hier ist ein CAE Modell des Problems: http://n.ethz.ch/~dbasler/download/Nockenwelle.cae

Die Rechnung wird nach einiger Zeit abgebrochen, wahrscheinlich weil der Umformgrad zu gross wird. Ich habe versucht mit remeshing zu arbeiten, doch kamen seltsame Resultate dabei raus.

Im Bereich der Umformung wird das Netz immer sehr weit auseinandergezogen. Hat jemand eine Idee, wo mein(e) Fehler liegen? Liegt die Lösung im Remeshen, oder könnten Materialversagenskriterien weiterhelfen? Warum entstehen in der Nocke keine Spannungen? Liegt das an der Art und Weise wie ich die Rotation aufgegeben habe?

Übrigens ist das Modell auf reibungsfrei eingestellt, weil ich in einem ersten Schritt nur den Formschluss herausfinden möchte.

Danke schon im Voraus, an alle die mein Problem anschauen.

Gruss

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 10. Apr. 2008 16:27    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 dbasler 10 Unities + Antwort hilfreich

1. überprüfe die virtuelle Dicke der Bauteile
2. durch das kin. Coupling ist der Nocken komplett starr
3. durch die Randbedingungen ist die Welle sehr steif

Überlege dir welche Stelle vom Nocken sich um diesen Betrag rotiert. Den koppelst du an deinen Steuerknoten.

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dbasler
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Beiträge: 5
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erstellt am: 11. Apr. 2008 13:58    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

Danke für die Anregungen. Habe jetzt die Randbedingungen gelockert und gebe die Rotation nur an der Aussenseite auf die Nocke.

Das eigentliche Problem aber bleibt. Die Netze "verhaken" ineinander und die Rechnung bricht ab. Warum weicht das Material nicht nach
oben und nach unter aus? Es wäre doch zu erwarten, dass die "Zähne"
soweit verformt werden, bis sie aneinander vorbei passen.

Welchen Einfluss hat die virtuelle Dicke?

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Beiträge: 3554
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Abaqus

erstellt am: 15. Apr. 2008 12:11    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 dbasler 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von dbasler:
Das eigentliche Problem aber bleibt. Die Netze "verhaken" ineinander und die Rechnung bricht ab. Warum weicht das Material nicht nach
oben und nach unter aus? Es wäre doch zu erwarten, dass die "Zähne"
soweit verformt werden, bis sie aneinander vorbei passen.

Du musst überprüfen warum sich das ganze System so steif verhält.


Zitat:

Welchen Einfluss hat die virtuelle Dicke?

Du rechnest 2D, also entweder ebener Spannungs- oder Dehnungszustand. Schau mal in Büchern oder im Internet welche Annahme dabei in die 3. Richtung getroffen werden.

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dbasler
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Beiträge: 5
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erstellt am: 21. Apr. 2008 08:47    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

achso, du mit der virtuellen Dicke ist ebener Spannungszustand oder Dehnungszustand gemeint... Danke auf jeden Fall.

Ich hab mir jetzt überlegt, warum das ganze System so steif ist. Und zwar ist das Problem in 2D gar nicht realistisch darstellbar. Ich bin darum auf 3D ausgewichen. Das Material kann nämlich in der dritten Dimension fliessen.

Nur habe ich noch nie ein 3D Modell in Abaqus rechnen lassen. Eigentlich habe ich alles gleich gemacht, wie in 2D. Doch die Rechnung bricht ab und es sind nicht einmal Spannungen ersichtlich. Hat jemand eine Ahnung wo mein Fehler liegen könnte?

Habe noch versucht, die Ecken abzurunden. Doch wird dann das vernetzen extrem schwierig.

Das ist eine CAE Datei: http://n.ethz.ch/~dbasler/download/Simulation9.cae 

Danke für die Hilfe!

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Abaqus

erstellt am: 25. Apr. 2008 12:05    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 dbasler 10 Unities + Antwort hilfreich


Simulation9x.part1.rar


Simulation9x.part2.rar


Simulation9x.part3.rar

 
Schwierig ist relativ...

Wenn du Hex-Vernetzungtechniken anwenden willst, solltest du darauf achten dass du möglichst keine spitzen Ecken hast.

Beim partitionieren solltest du dir immer vorstellen wie dein Netz in den Cellen generiert oder durch sie durchgesweept werden würde. Außerdem muss man sich bewusst machen, dass an den Partitionsgrenzen die Netztopologie von zwei Celle zusammenpassen muss. Solche Überlegungen helfen an den richten Stellen zu partitionieren. Ein gutes räumliches Vorstellungsvermögen kann auch nicht schaden.

Schau dir mal meine Änderungen an. Über den Baum kannst du ja nachvollziehen wo ich was gemacht habe. Ggf. kannst du ja auch noch die Features von unten nach oben löschen und sehen was beim erstellen des Features passiert ist.

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dbasler
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Beiträge: 5
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erstellt am: 25. Apr. 2008 18:00    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

Vielen Dank für deine Änderungen. Ich habe mich jetzt lange mit dem Vernetzen in 3D beschäftigt. Vorher hatte ich einfach zu wenig Erfahrung. Jetzt weiss ich, wie man die Warnelemente anschauen und dann gezielt besser vernetzen kann.

Auch mit deinem guten Netz lief aber die Rechnung nicht durch.

Dann habe ich gedacht, ich hätte evetuell zuviele Zähne modeliert. Darum habe ich hier ein kleineres Modell mit nur einem Zahn. Zudem probiere ich in einem ersten Schritt ein lineares Modell. Ich habe gehofft, dass das Problem in der Rotation liegen könnte.
http://n.ethz.ch/~dbasler/download/EinZahn3D.cae 

In Modell2 habe ich die Kante weggenommen, damit keine senkrechten Flächen aufeinanderprallen. In 2D hat dies geholfen. Zudem ist durch die Randbedingungen im Modell 2 die Nocke starr... Aber auch das hilft nicht weiter.

Die Rechnung rechnet immer an einem bestimmten Punkt nicht mehr weiter, gibt aber keinen Error aus. Sind das Konvergenzprobleme? Langsam bin ich am verzweifeln. Was mach ich falsch?

Ich denke später muss ich dann mit ALE arbeiten. Aber ich wollte das Modell nicht überladen, sonst sehe ich vor lauter Bäume den Wald nicht mehr. Es sollte doch auch ohne Remeshing gehen?

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M.Seidler
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erstellt am: 28. Apr. 2008 15:41    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 dbasler 10 Unities + Antwort hilfreich

In deinem Modell scheint einiges nicht zu stimmen.

1. Beim Modell 3 fehlen Kontaktfächen. Oder?

2. Beim Modell 2 ist die staitische Bestimmtheit nicht gegeben.
3. Beim Modell 2 dreht sich nicht. Du hast eine Verschiebung in x Richtung vorgegeben.
    Wenn ich das richtug verstenden habe, möchtest Du doch etwas verdrehen.
4. Du hälst Dein Rohr nur an vier Konten fest. Wie sollte soetwas in der Realität aussehen?

------------------
***********************
Gruß

Der Markus

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dbasler
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Beiträge: 5
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erstellt am: 28. Apr. 2008 17:07    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

1. Ja das stimmt, da war ich noch nicht fertig.
2. Warum ist die nicht gegeben?
3. Ich würde es gerne verdrehen. Doch das hier ist eine erstes lineares Modell. Die Abmessungen der Zahns sind im Vergleich zum Radius sehr klein. Darum sollte diese Annäherung nicht allzu schlecht sein.
4. Das ist ein Problem. Ich möchte, dass sich das Rohr im Radius ändern kann. Doch irgendwie muss ich es ja im Raum festhalten. Die Randbedinungen sind ziemlich unrealistisch, doch hast du eine andere Idee?

Mittlerweilen habe ich das Teil mit Tetraedern vernetzt. Die sollen zwar für grosse Deformationen schlechter sein, doch er rechnet wenigstens damit. Ich sage Bescheid, wenn die Jobs fertig sind, die gerade laufen.

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M.Seidler
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ABAQUS CAE 6.7-1
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erstellt am: 29. Apr. 2008 11:04    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 dbasler 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

Zitat:
2. Warum ist die nicht gegeben?

weil Du die Richtungen 2 und 3 frei gelassen hast.

Darüber hinaus ist mir aufgefallen, dass Du die Verschiebung auf den gesamten Körper aufgebracht hast.
Das halte ich für keine gute Idee.

Zitat:
4. Das ist ein Problem. Ich möchte, dass sich das Rohr im Radius ändern kann. Doch irgendwie muss ich es ja im Raum festhalten. Die Randbedingungen sind ziemlich unrealistisch, doch hast du eine andere Idee?

Die Frage die ich Dir an dieser Stelle ist: Wie ist das denn in der Realität möglich?


Ich würde wenn es irgendwie vermeidbar ist nie Tetraederelemnte verwenden den die Sind viel langsamer.

------------------
***********************
Gruß

Der Markus

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