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Thema: Rohrreibung simulieren (1802 mal gelesen)
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OllaPeter Mitglied
Beiträge: 4 Registriert: 18.11.2011
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erstellt am: 18. Nov. 2011 14:27 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Guten Tag, ich habe eine Frage zu einer Einpannsimulation (explizit) eines Rohres. Gemäß dem angehängten Bild soll das Rohr ganz simpel zwischen zwei Spannbacken geklemmt werden. Dazu lasse ich im ersten Step beide Spannbacken an das Rohr heranfahren um Kontakt herzustellen. Im folgenden Step wird eine Spannkraft (Load Definition) von 30kN auf eine der beiden Backen aufgebracht (Amplitude mit Rampe von 0.1s). Im abschließenden Step wird das Rohrende (nodeset) mit einer Geschwindigkeit beaufschlagt (Spannkraft soll konstant bei 30kN bleiben), um das Rohr aus den Spannbacken zu ziehen. Nun zum eigentlichen Problem. Beim betrachten des history outputs ist mir aufgefallen, dass das Aufbringen der Spannkraft nicht richtig funktioniert (siehe zweite Abbildung). Bis 0,1s fahren die Werkzeuge zu, anschließend sollte bis 0,2s ein linearer Kraftverlauf auf 30kN zu beobachten sein. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt nur eine Kraft von 20kN erreicht. Die gewünschte Spannkraft wird erst im letzten Step (beginnt bei 0,2s) mit Verzögerung erreicht. Wie kommt dieser Kurvenverlauf zustande, bzw. wo liegt mein Fehler? Würde mich unglaublich freuen wenn mir jemand kurz helfen könnte, bin langsam aber sicher am verzweifeln. Habe noch die *.inp Datei mit angehangen. Mit freundlichem Gruß OllaPeter
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Goldstein Mitglied
Beiträge: 970 Registriert: 21.01.2005
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erstellt am: 18. Nov. 2011 21:07 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für OllaPeter
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Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 18. Nov. 2011 21:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für OllaPeter
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OllaPeter Mitglied
Beiträge: 4 Registriert: 18.11.2011
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erstellt am: 19. Nov. 2011 09:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Guten morgen, erstmal vielen Dank für eure schnellen Antworten. Der abgebildete Kraftverlauf ist der Normalkraftverlauf hervorgerufen durch Kontaktspannung (CFN). Habe deinen Ratschlag befolgt und den Verlauf der Connector Force ausgegeben und dabei kann beobachtet werden, dass der Kraftverlauf genau den Wünschen entspricht (Bild 4). Dann läuft es wahrscheinlich auf Goldsteins Einwurf hinaus, dass das Rohr in Schwingung gerät. Wie kann ich dieses Problem nun lösen? Bin für jede Hilfe dankbar. Gruß OllaPeter Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Goldstein Mitglied
Beiträge: 970 Registriert: 21.01.2005
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erstellt am: 19. Nov. 2011 10:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für OllaPeter
Grundsätzlich sehe ich folgende Möglichkeiten 1) Langsameres Klemmen (mein Favorit) 2) Eigenfrequenzen des Rohres erhöhen (Steifigkeit hoch, Masse runter) 3) Dämpfung (Kontakt, Struktur etc...) erhöhen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
OllaPeter Mitglied
Beiträge: 4 Registriert: 18.11.2011
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erstellt am: 19. Nov. 2011 11:20 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Vielen Dank für deine Antwort Goldstein. Zu deinen einzelnen Vorschlägen: 1) Habe generell schon mit längeren Rampen getestet, allerdings war meine längste Rampe 0,3s lang. Sollte ich noch längere Rampen testen? Habe zuvor nur mit LS-DYNA gearbeitet und da habe ich noch wesentlich kürzere Rampen und auch höhere Werkzeuggeschwindigkeiten verwendet. Gibt es irgendwo eine Richtlinie für Werkzeuggeschwindigkeiten bei der Verwendung von Abaqus? 2) Habe ich noch nicht getestet. Aber müsste die Masse nicht erhöht werden? Oder habe ich da einen Denkfehler? (über Materialdaten oder Inertia?) 3) Habe ich ansatzweise versucht (über interaction properties>damping), aber nicht so recht hinbekommen (die Berechnung des "damping coefficient" bzw. "critical damping fraction" aus dem Handbuch hat mir nur Rätsel aufgegeben ). Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Goldstein Mitglied
Beiträge: 970 Registriert: 21.01.2005
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erstellt am: 21. Nov. 2011 08:14 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für OllaPeter
1) Idee: Berechne Dir die erste Eigenfrequenz des Bauteils. Der Kehrwert davon ergibt die Schwingungsdauer. Diese multipliziert mit 5 nimmst Du als Rampe. 2)Höhere Eigenfrequenzen bedeuten kleiner Schwingwege bei ähnlicher Anregung. Dachte mir, dass dieser Effekt hilfreich sein kann. Kann aber auch scheitern, falls an neuer Frequenz höhere Anregung. Also testen. Generell gilt Masse runter und/oder Steifigkeit hoch erhöhen die Eigenwerte. 3) Dämpfung: keine Ahnung wie, das mit abaqus explicit geht, nutze auch lieber ls-dyna. Evtl. examples mal anschauen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 21. Nov. 2011 11:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für OllaPeter
Wenn das eine quasi-statische Analyse sein soll... - Smooth-Step Amplitudes verwenden - Lasten und BC nicht schlagartig einführen und entfernen - d.h. am besten nur die Connectorkraft mit einer Smooth-Step-Amplitude hochfahren; im 2. Step dann am Rohr ziehen - Energiebalance des Rohres kontrollieren - ggf. Steptime erhöhen und Massenskalierung verwenden um Rechenzeit zu manipulieren Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
OllaPeter Mitglied
Beiträge: 4 Registriert: 18.11.2011
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erstellt am: 21. Nov. 2011 14:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Nochmals vielen Dank für die Hilfe. Habe jetzt mal Goldsteins Vorschlag beherzigt und mir die Eigenfrequenz berechnet, und die Rampe für die Kraftaufbringung in Abhängigkeit dieser erstellt (dadurch kam ich auf die Dimension 0.003s). Damit funktioniert der Kraftstep wunderbar. Gemäß Mustaines Beitrag habe ich auch Smoothramps und Massenskalierung verwendet. Bei der Zuggeschwindigkeit habe ich auch ein wenig rumgespielt, so dass denke ich nun alles ordnungsgemäß verläuft. Danke nochmal, kommt sicherlich in naher Zukunft ein neues Problem zu Tage Gruß OllaPeter Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |