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Hallo,

ich möchte an einem rotierenden Zylinder (am oberen Ende wird eine feste Drehgeschwindigkeit aufgezwängt) auf mittlerer Achsenhöhe sowie am unteren Ende drehgeschwindigkeitsabhängige Momente anbringen.
Hintergrund: Ich habe bereits ein MK-System meines Zylinders erstellt und möchte nun mehr oder weniger genau dieselben Parameter für die Momentfunktionen M1,M2 (phiPunkt), die mir bekannt sind, verwenden.

Ich entwickle zzt. parallel zwei FE-Modelle, in denen der Zylinder einmal per Solids, einmal per Beams diskretisiert ist, für beide Varianten suche ich nach einer Lösung meiner Probleme. Die Rechnung erfolgt übrigens explizit.

Leider gibt es meines Wissens keine Möglichkeit in Abaqus, sich die Drehgeschwindigkeit eines Beamknotens, geschweige denn eines Solids, "live" ausgeben zu lassen und einen load in Abhängigkeit dieser Größe zu definieren. Da dies aus meiner Sicht eigentlich die theoretisch praktischste Variante (da am wenigstens zusätzliche Arbeit für mich) wäre, meine Frage: Gibt es da vielleicht doch einen Weg?

Aufgrund der Nicht-Machbarkeit obigen Vorgehens, war meine nächste Überlegung, Hilfs-Parts zu erstellen und zwischen diesen und dem Zylinder einen reibbehafteten Kontakt zu definieren. Dabei stellen sich mir mehrere Fragen:

1. Wie kann ich garantieren, dass dieser Kontakt hinreichend identisch mit den mir vorliegenden Momentenfunktionen M1, M2 (phiPunkt) ist? Da ich ja in Abaqus Reibkontakte in Abhängigkeit von tangentialer Geschwindigkeit definiere (und insbesondere an der Unterseite des Zylinders diese Geschwindigkeit je nach Entfernung von der Achse sehr unterschiedlich ist) finde ich bisher keinen Weg.

2. Am unteren Ende würde ich einfach eine Platte als Hilfs-Part verwenden, was aber in der Mitte? Ein kurzer Hohlzylinder, der über die gesamte Fläche seiner Bohrung in Kontakt mit dem mittleren Teil der Mantelfläche des Zylinder steht, wäre von der Berührung her vermutlich am besten (weil gleichmäßig verteilt). Jedoch weiß ich nicht, wie ich diesen dann in Kontakt mit dem Zylinder bringen könnte (hoher Druck von außen, der den Hohlzylinder kontrahieren lässt vielleicht?)

Wenn die Abaqus-Gemeinde hier ein paar Anregungen zur Modellierung  parat hat, würde ich mich über die ein oder andere Idee freuen. Mir ist bewusst, dass obige Anforderungen noch sehr offen formuliert sind. Wenn etwas unklar ist, aber gerne rückfragen!

Danke!

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Zitat:

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Original erstellt von Kolibri:
Hallo,

ich möchte an einem rotierenden Zylinder (am oberen Ende wird eine feste Drehgeschwindigkeit aufgezwängt) auf mittlerer Achsenhöhe sowie am unteren Ende drehgeschwindigkeitsabhängige Momente anbringen.
Hintergrund: Ich habe bereits ein MK-System meines Zylinders erstellt und möchte nun mehr oder weniger genau dieselben Parameter für die Momentfunktionen M1,M2 (phiPunkt), die mir bekannt sind, verwenden.

Ich entwickle zzt. parallel zwei FE-Modelle, in denen der Zylinder einmal per Solids, einmal per Beams diskretisiert ist, für beide Varianten suche ich nach einer Lösung meiner Probleme. Die Rechnung erfolgt übrigens explizit.

Leider gibt es meines Wissens keine Möglichkeit in Abaqus, sich die Drehgeschwindigkeit eines Beamknotens, geschweige denn eines Solids, "live" ausgeben zu lassen und einen load in Abhängigkeit dieser Größe zu definieren. Da dies aus meiner Sicht eigentlich die theoretisch praktischste Variante (da am wenigstens zusätzliche Arbeit für mich) wäre, meine Frage: Gibt es da vielleicht doch einen Weg?

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Es gibt einen. Hier ist gerade die neue Abaqus-Version 6.8 eingetroffen. Damit kann man sich live Ergebnisse geben lassen, diese durch eine Subroutine schleifen, verarbeiten und damit Lasten und Randbedingungen ansteuern. Im Prinzip genau das was du machen willst.

Das Problem für dich dürfte aber sein, dass es wohl noch einige Monate dauern wird bevor es eine Studentenversion von v6.8 geben wird. Und sind denn Subroutines überhaupt verfügbar in Studentenversionen?

Falls möglich solltest du die Firma oder Uni ansprechen und klären ob du nicht mit einer Vollversion arbeiten kannst.

Zitat:

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Aufgrund der Nicht-Machbarkeit obigen Vorgehens, war meine nächste Überlegung, Hilfs-Parts zu erstellen und zwischen diesen und dem Zylinder einen reibbehafteten Kontakt zu definieren. Dabei stellen sich mir mehrere Fragen:

1. Wie kann ich garantieren, dass dieser Kontakt hinreichend identisch mit den mir vorliegenden Momentenfunktionen M1, M2 (phiPunkt) ist? Da ich ja in Abaqus Reibkontakte in Abhängigkeit von tangentialer Geschwindigkeit definiere (und insbesondere an der Unterseite des Zylinders diese Geschwindigkeit je nach Entfernung von der Achse sehr unterschiedlich ist) finde ich bisher keinen Weg.

2. Am unteren Ende würde ich einfach eine Platte als Hilfs-Part verwenden, was aber in der Mitte? Ein kurzer Hohlzylinder, der über die gesamte Fläche seiner Bohrung in Kontakt mit dem mittleren Teil der Mantelfläche des Zylinder steht, wäre von der Berührung her vermutlich am besten (weil gleichmäßig verteilt). Jedoch weiß ich nicht, wie ich diesen dann in Kontakt mit dem Zylinder bringen könnte (hoher Druck von außen, der den Hohlzylinder kontrahieren lässt vielleicht?)

Wenn die Abaqus-Gemeinde hier ein paar Anregungen zur Modellierung  parat hat, würde ich mich über die ein oder andere Idee freuen. Mir ist bewusst, dass obige Anforderungen noch sehr offen formuliert sind. Wenn etwas unklar ist, aber gerne rückfragen!

Danke!

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Überprüfe mal, ob du nicht einen Connector für deine Zwecke missbrauchen könntest. Wenn du z.B. einen Hinge verwendest, kannst du im Verhalten über die Option 'Damping -> nonlinear' geschwindigkeitsabhängige Kräfte/Momente für UR1 (bzw. U4) vorgeben.

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Guten Abend,

sorry für die lange Sendepause.

Zunächst mal ein herzliches Dankeschön für die Tipps. Der Reihe nach:

Abaqus 6.8 hab ich als Studentenversion natürlich nicht, in der aber subroutinen tatsächlich sowieso nicht enthalten sind. An der Uni kann ich allerdings mit der Vollversion arbeiten und dort ist 6.8 auch seit heute installiert. Da ich noch nie irgendein Skript/Subroutine (wo ist da eigtl. der Unterschied?) in Abaqus geschrieben habe und auch anderweitig noch nicht mit Fortran vertraut bin, frage ich mich, wie schnell ich dort was werden kann. Aus der Dokumentation der Subroutinen (ist ja leider nicht so intuitiv wie Getting Started o.ä.) habe ich entnommen, dass du wohl VDLOAD für meinen Fall meinst. Allerdings sehe ich da keine Möglichkeit, Momentenloads zu definieren.
Naja, vielleicht kannst du eine Einschätzung geben, wieviel Zeit das wohl kosten würde und ggf. noch einen hint, falls ich mich mit VDLOAD auf dem Holzweg befinde bzw. wo man mal ein sample dafür sieht.

Der Tipp mit HINGE war ein ziemlicher Volltreffer. Bei meinem Solid-Modell natürlich leider nutzlos (rotatorischer DOF nicht vorhanden, keine Ahnung wie ich hier weitermachen werde), aber beim Beam-Modell funktioniert das ganz gut. Allerdings gab es bei HINGE nach genau einer Umdrehung immer die Meldung "excessive rotation of nodes", deren genaue Ursache ich trotz langer Recherche nicht ergründen konnte. Bin daher auf REVOLUTE umgestiegen, wo das Problem witzigerweise nicht auftaucht.
Eine Frage dazu noch: Könnte man nicht statt nonlinear damping auch äquivalent eine slip-rate dependent friction nehmen? Falls ja: Ich kann irgendwie nirgendwo eine gescheite Definition für die slip-rate finden - im Prinzip entspricht das doch 1:1 den Relativgeschwindigkeiten des Connectors oder?

Viele Grüße
Kolibri

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Zitat:

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Original erstellt von Kolibri:
Guten Abend,

sorry für die lange Sendepause.

Zunächst mal ein herzliches Dankeschön für die Tipps. Der Reihe nach:

Abaqus 6.8 hab ich als Studentenversion natürlich nicht, in der aber subroutinen tatsächlich sowieso nicht enthalten sind. An der Uni kann ich allerdings mit der Vollversion arbeiten und dort ist 6.8 auch seit heute installiert. Da ich noch nie irgendein Skript/Subroutine (wo ist da eigtl. der Unterschied?) in Abaqus geschrieben habe und auch anderweitig noch nicht mit Fortran vertraut bin, frage ich mich, wie schnell ich dort was werden kann. Aus der Dokumentation der Subroutinen (ist ja leider nicht so intuitiv wie Getting Started o.ä.) habe ich entnommen, dass du wohl VDLOAD für meinen Fall meinst. Allerdings sehe ich da keine Möglichkeit, Momentenloads zu definieren.
Naja, vielleicht kannst du eine Einschätzung geben, wieviel Zeit das wohl kosten würde und ggf. noch einen hint, falls ich mich mit VDLOAD auf dem Holzweg befinde bzw. wo man mal ein sample dafür sieht.

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Eine genaue Definition habe ich nicht, aber so sehe ich das: Ein Script läuft im Pre- und/oder Postprocessing und automatisiert Abläufe. Üblicherweise wird hierfür Python verwendet.
Eine Subroutine wird zum Einbau eigener Routinen in den Solver verwendet. Üblicherweise mit Fortran geschrieben.

Die Routine in 6.8 die ich meine ist UAMP bzw. VUAMP. Denen kannst du History Outputs übergeben und daraus Vorgaben für Lasten und Randbedingungen erstellen. Hierbei kannst du alles ansteuern was man mit Amplitudes verknüpfen kann. Somit auch Momentenlasten.

Zitat:

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Der Tipp mit HINGE war ein ziemlicher Volltreffer. Bei meinem Solid-Modell natürlich leider nutzlos (rotatorischer DOF nicht vorhanden, keine Ahnung wie ich hier weitermachen werde), aber beim Beam-Modell funktioniert das ganz gut. Allerdings gab es bei HINGE nach genau einer Umdrehung immer die Meldung "excessive rotation of nodes", deren genaue Ursache ich trotz langer Recherche nicht ergründen konnte. Bin daher auf REVOLUTE umgestiegen, wo das Problem witzigerweise nicht auftaucht.
Eine Frage dazu noch: Könnte man nicht statt nonlinear damping auch äquivalent eine slip-rate dependent friction nehmen? Falls ja: Ich kann irgendwie nirgendwo eine gescheite Definition für die slip-rate finden - im Prinzip entspricht das doch 1:1 den Relativgeschwindigkeiten des Connectors oder?

Viele Grüße
Kolibri

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Bei Solid-Elementen kannst du Regionen mit Coupling an einen Referenzknoten koppeln und zwischen die Referenzknoten Connectoren hängen.
Das mit der slip-rate musst du ausprobieren und im Manual lesen. Ich habe das noch nicht gemacht.

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Auf die Idee mit dem Coupling bei den Solids hätt ich ja auch mal kommen können... Danke.

Da ich für mein Projekt jetzt erstmal sowas wie einen halbwegs präsentablen Zwischenstand erstellen muss, lass ich die VUAMP-Methode wohl erstmal außer acht - wie ich der Doku entnommen habe, scheint das aber ja wirklich nicht so unendlich kompliziert zu sein: Bin schon gespannt, wies dann läuft, wenn ich Zeit hatte mich drum zu kümmern!

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