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UseResponseSpec.JPG

Hallo Zusammen,

ich arbeite im Moment mit Modalanalyse an einem eingespannten Balken. Dafür habe ich folgende Steps definiert:
1. Frequency (Modalanalyse)
2. Modaldynamics (Damit ich mir eine Kraft auf dem Balken aufbringen kann)
3. Response Sepctrum (Damit ich das Antwortverhalten ausgeben kann).
Ich komme aber mit dem 3. Step nicht weiter, da "use response spectrum" definiert werden muss.
hat jemand vielleicht eine Idee, was ich ja da eingeben soll?

Das Prinzip des Projekts ist folgendes: Mit einem Hammer wird eine kleine Kraft auf einen einsteig festeingespannten Balken aufgebracht. Dann werden die Modalparametern (Eigenfrequenzen,-werte,-mode) ausgegeben.
i) sind die o.g. Methoden richtig?
ii) wie kann ich die Hammerkraft definiern?

Ich danke Euch schon mal für Euere Antwort

Gruß

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hat keiner wirklich eine Idee?!!
Gruss

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Moin

Response Spectrum behandelt fußpunkterregte Systeme und kommt etwa bei Erdbebensimulationen zum Einsatz. Die Fußpunktanregung wird hierbei in Form eines Spektrums (*SPECTRUM) hinterlegt, die Analyse (*RESPONSE SPECTRUM) selbst liefert dann eine Abschätzung über die maximal während des Bebens auftretenden Amplituden (Deformation, Stress etc.pp.).

Im Falle Deines hammerschlag-belasteten Balkens liegt wohl eine Kraftanregung vor und *RESPONSESPECTRUM erscheint mir hier vollkommen ungeeignet. Ohne Kenntnis aller Randbedingungen würde ich Dir eine explizite Berechnung empfehlen oder eben implizit *MODALDYNAMICS

Gruß

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Hallo Goldstein,

herzlichen Dank für deine Antwort, ich werde Dir das CAE-Modell mit PM schicken mit einer ausführlichen Erklärung.

Vielen Dank

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Langsam !

1) Ich habe kein ABAQUS/CAE zur Verfügung und arbeitet deshalb nur auf dem Inputfile (Text-Datei).
2) Lass uns das weitere Vorgehen hier diskutieren, dann haben die Mitleser auch etwas davon.

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Irgendwie habe ich noch nicht so recht verstanden, was dein eigentliches Ziel ist. Du willst zunächst die Eigenwerte und Eigenformen deines Balkens berechnen? Richtig? Hierfür ist dein erster STEP. Nun willst du wissen, wie sich der Balken unter einer bestimmten dynamischen Last verhält? Richtig? Hier würde ich wie bereits vorgeschlagen implizit oder explizit rechnen oder modal superponieren (je nachdem was du willst).

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Modalanalyse.txt

ups! ich habe Dir schon ein PM geschickt!
Anbei noch das INP-file!

viele Grüße

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Hallo nochmal,

anbei die Beschreibung des Problems!

Hallo Goldstein,

nochmal vielen Dank. Ich kann das Modell, wie ich hier sehe, nicht uploaden, könntest Du mir bitte Deine Emailadresse geben?

Es geht um folgendes: Ein 430mm x 40mm x 2mm einseitig festeingespannter Aluminium-Stab wird zur Durchführung von Modalanalyse mit einem Impulshammer angeregt (F~2N). Mithilfe eines Beschleunigungssensors wird das Ausgangssignal ermittelt. Experimentell haben wir das Antwortverhalten, also die Übertragungsfunktion Beschleunigung/ Kraft [(m/s^2)/N] im Frequenzbereich erhalten, was ich hier in Abaqus erwarte.

Nun habe ich mir in meinem FEM-Modell die Methoden auf "Freqwency" und SSD,Modal geändert. Damit kann ich schon mal die Ausgangsgröße im Frequenzbereich ausgeben lassen. Durch die von Dir empfohlene Methode "Modal Dynamic" würden sie jedoch im Zeitbereich ausgegeben.

- Was die Anregung des Impulshammers betrifft, habe ich mir Mithilfe "Amplitundes, Tabular" eine zeitabhängige Last so
  definiert, dass die Last in gewisser Zeit ansteigt und dann wieder abnimmt. Gibt es einen besseren Vorschlag, wie
  ich diese Last definieren kann?

- Kann man mit Abaqus direkt die Übertragungsfunktion (Beschleunigung/Kraft) ausgeben bzw. ausplotten lassen? Ich habe gesehen, dass die Beschleunigung und die Kraft separat im Frequenzbereich ausgeben lassen.

- wenn die Ergebnisse, also das Systemverhalten nicht mit dem experimentellen übereinstimmt, wo kann man hier am besten ändern, damit die Ergebnisse möglichst übereinstimmend werden?

-wie kann ich die Amplitude im Frequenzbereich ausgeben lassen?

Danke

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Sorry für späte Antwort, bin zeitlich nicht so liquide momentan.

Momentan sehe ich keine Möglichkeit Dein Problem mit Abaqus auf einfachste Weise zu lösen.

Folgende Vorgehensweise wäre aus meiner Sicht korrekt: Erstellen eines Modells, welches der höchsten Dich interessierenden Frequenz Rechnung trägt (6 Elemente pro Wellenlänge). Schlagbelastung mit z.B. AbaqusExplzit durchrechnen und Antworten (Zeitbereich) ausgeben. Diese Anworten sind durch einen FourierAnalysator zu schicken um deren spektrale Verteilung zu erhalten. Evtl. kann man die FT-Analyse auch im AbaqusViewer durchführen. Keine Ahnung.

Eine andere, aber weniger genaue Möglichkeit der Analyse Deiner Problemstellung könnte so aussehen: Du bleibst im Frequenzbereich, die zeitlich veränderliche Hammerkraft (breitbandige Anregung) wird in ein Spektrum überführt (einfachst: konstante Kraft über der Frequenz) und Du führst anschließend eine Frequency/SteadyStateDynamics durch. Als Ergebnis erhälst Du direkt das gewünschte Antwortspektrum. Diese Vorgehensweise ersetzt den Hammerschlag durch einen Frequency Sweep. Das Ergebnis sollte dennoch tauglich sein, um Dein Bauteil zu bewerten. 

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Habe gerade mal einen Blick ins Inputfile getätigt. Könnte so funktionieren. Eins geht allerdings nicht: Eigenfrequenzen bis 500 Hz berechnen und anschließend SSD bis 900 Hz berechnen wollen. Empfehlung: Eigenfreuqenzen bis 1.5 kHz berechnen.

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Hallo,
vielen Dank für Deine Tipps, ich werde weiterhin rumprobieren!

viele Grüße

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Gute Idee. Es heißt ja auch:

Probieren geht über studieren

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Zitat:

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Original erstellt von Goldstein:
Sorry für späte Antwort, bin zeitlich nicht so liquide momentan.

Momentan sehe ich keine Möglichkeit Dein Problem mit Abaqus auf einfachste Weise zu lösen.

Folgende Vorgehensweise wäre aus meiner Sicht korrekt: Erstellen eines Modells, welches der höchsten Dich interessierenden Frequenz Rechnung trägt (6 Elemente pro Wellenlänge). Schlagbelastung mit z.B. AbaqusExplzit durchrechnen und Antworten (Zeitbereich) ausgeben. Diese Anworten sind durch einen FourierAnalysator zu schicken um deren spektrale Verteilung zu erhalten. Evtl. kann man die FT-Analyse auch im AbaqusViewer durchführen. Keine Ahnung.

Eine andere, aber weniger genaue Möglichkeit der Analyse Deiner Problemstellung könnte so aussehen: Du bleibst im Frequenzbereich, die zeitlich veränderliche Hammerkraft (breitbandige Anregung) wird in ein Spektrum überführt (einfachst: konstante Kraft über der Frequenz) und Du führst anschließend eine Frequency/SteadyStateDynamics durch. Als Ergebnis erhälst Du direkt das gewünschte Antwortspektrum. Diese Vorgehensweise ersetzt den Hammerschlag durch einen Frequency Sweep. Das Ergebnis sollte dennoch tauglich sein, um Dein Bauteil zu bewerten. 

 

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Hallo Zusammen,

die von Goldstein beschriebene Vorgehensweise mit Hilfe der Modalanalyse habe ich bereits erfolgreich an verschiedenen Modellen durchgeführt. Folgende Probleme hatte ich dabei:
- sehr lange Rechenzeit in der Modaldynamik, damit das Shannon-Theorem für alle gewünschten Frequenzen erfüllt ist, und eine genügend hohe Auflösung der Frequenzen im Frequenzbereich vorliegt (dt muss klein sein,
damit fmax gross wird, t muss gross sein damit df klein wird)
- Bestimmung der auszuwertenden Punkte für die FourierAnalyse, da nicht jeder Knoten bei jedem Eigenmode verschoben wird (z.B sieht ein Knoten in der Mitte eines rechteckigen Querschnitts keinen Torsionsmode, da die Verschiebung 0 ist). Diese Problematik tritt vor allem bei Bauteilen auf, wo man die Eigenmoden nicht kennt.
- Ich habe eine Fourieranalyse mit der Verschiebungsfunktion über der Zeit in alle 3 Richtungen GETRENNT durchgeführt, und dann die Ergebnisse erst im Frequenzbereich addiert, da sonst auch Frequenzen verloren gehen.(1. Biegemode um 2 Achsen, hat die gleiche Frequenz)

Diese Vorgehensweise wurde dann auf das konkrete Problem angewendet. Es sollten Eigenfrequenzen mit Kontakt
berechnet werden, bzw. wie verschieben sich die Eigenfrequenzen durch Kontakt anstatt einer MPC-Verbindung. Die Ergebnisse sind vielversprechend, und zeigen das diese Vorgehensweise der richtige Ansatz ist.

Gruß

crash32

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Hi crash32

danke für den Input.
Das von Dir beschriebene Verfahren stellt eine weitere Berechnungsmöglichkeit für das oben beschriebene Problem dar. Es verwendet die zuerst ermittelten Eigenfrequenzen um damit anschließend im Zeitbereich die Schwingungsantwort zu ermitteln (*MODAL DYNAMIC). Das Ergebnis sollte dem einer (exakten) Explicit-Rechnung entsprechen. Dann Fourier etc...

Gruß 

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