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Rotation_1.txt

Hallo zusammen,

es geht (mal wieder) um die Rotation einer Scheibe. Die vorhandenen Themen (auch mein eigenes  ) hierzu habe ich mir nochmal angeschaut, allerdings komme ich nicht weiter, da es sich bei mir nicht um einen Ring handelt.

Wie bekomme ich eine Vollscheibe vernünftig mit Hilfe von ReferencePoints und Connector-Elementen rotiert? Ziel ist eine konstante Winkelgeschwindigkeit aufzubringen.

Mein bisheriger Ansatz (s. angehängte Datei):
- Vollscheibe aufbauen und vernetzen
- Definition von zwei Referenzpunkten links und rechts der Scheibe auf Rotationsachse (z-Achse)
- Anbinden der beiden RP an Vertex-Punkte im Mittelpunkt der Scheibe über Wires (liegen auf Rot.Achse) als "MPC-Beam"
- Lagerung der RP (U1=U2=U3=0)
- Aufbringen der Rotation VR3 auf die RP (z.B. 15 rad/s) in einem dynamisch impliziten Step (Dichte ist im Material für die Trägheit hinterlegt)

Leider passiert auf diesem Wege gar nichts. Die Scheibe bleibt stehen, völlig unbewegt/undeformiert. Meinem Verständnis nach sollten aber die MPC-Beams jede Bewegung der RP auf die angebundenen Vertexe/Knoten der Vollscheibe übertragen und damit auch die Rotation um die z-Achse. Wo liegt mein Fehler?

Folgende Warn-Hinweise bekomme ich:

Code:

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MPCS (EXTERNAL or INTERNAL, including those generated from rigid body definitions), KINEMATIC COUPLINGS, AND/OR EQUATIONS WILL ACTIVATE ADDITIONAL DEGREES OF FREEDOM

There is zero FORCE everywhere in the model based on the default criterion. please check the value of the average FORCE during the current iteration to verify that the FORCE is small enough to be treated as zero. if not, please use the solution controls to reset the criterion for zero FORCE.

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Bin dankbar für Hilfe!

(Letztendlich möchte ich einfach nur sehen können, wie weit sich die Scheibe aufweitet abhängig des gewählten Netzes und der Rotationsgeschwindigkeit. Das scheint auch über "rotational body force" möglich zu sein, aber ich würde trotzdem gerne wissen, was oben nicht passt.)

Viele Grüße

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Du verwendest Solid-Elemente. Diese kennen keine Drehfreiheitsgrade. Die Applikation von Verdrehungen und Momenten an den Knoten, auch über BEAM MPCs, ist also nicht möglich. Abhilfe: Zentralbohrung anlegen und deren Wandung antreiben.

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Pam

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Danke dir für die Antwort. Die Variante mit der Bohrung geht dann in Richtung "Kreisring". Dort hatte ich das wie du beschreibst über die Wandung gelöst. Hier sollte jetzt wirklich eine Vollscheibe drehen. Aber gut, dann weiß ich nun Bescheid 

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Alternative: Schalenelemente verwenden

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Pam

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Ich habe das von dir beschriebene Vorgehen fix umgesetzt und es funktioniert einwandfrei. Meine komplette Scheibe dreht sich mit 15 rad/s. Allerdings habe ich nur einen einzigen RP definiert und ALLE Knoten der Vollscheibe über *MPC daran gekoppelt.

Zitat:

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Du verwendest Solid-Elemente. Diese kennen keine Drehfreiheitsgrade. Die Applikation von Verdrehungen und Momenten an den Knoten, auch über BEAM MPCs, ist also nicht möglich. Abhilfe: Zentralbohrung anlegen und deren Wandung antreiben.

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Dem kann ich nicht zustimmen. Wenn du einen Referenzpunkt (RP) erstellst und diesen über *MPC an die Knoten deiner Solid Elemente koppelst, besitzt der RP 6 Freiheitsgrade, 3 Verschiebungen und 3 Rotationen. Der SolidKnoten hat weiter nur 3 DOF. Stell dir den MPC als starre Speiche zwischen RP und SolidKnoten vor. Gibst du am RP eine Rotation vor, so folgt die starre Scheibe dieser Rotation, d.h. der SolidKnoten am anderen Ende vollführt Verschiebungen.

Grüße
Slein

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Von Verschiebungen habe ich auch nicht gesprochen.

Der abhängige Knoten des Beam-MPC liegt auf der Drehachse. Verschiebungen dieses Knotens, welcher Art auch immer, können zu keiner Rotation des Teils führen.

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Pam

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Zitat:

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Original erstellt von slein89:
Ich habe das von dir beschriebene Vorgehen fix umgesetzt und es funktioniert einwandfrei. Meine komplette Scheibe dreht sich mit 15 rad/s. Allerdings habe ich nur einen einzigen RP definiert und ALLE Knoten der Vollscheibe über *MPC daran gekoppelt.

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Vielen Dank - das habe ich probiert und es scheint auf die Schnelle erstmal zu klappen. Werde morgen einen Blick auf die Kräfte werfen. Man muss dafür wohl tatsächlich von den Wires als Connector-Elementen weg und mit echten MPCs als Constraints im Modellbaum arbeiten.

Pam Crash hat schon auch Recht. Mein einzelner Wire, der die Rotation übertragen sollte, lag genau auf der Drehachse und hat damit den nicht existierenden Drehfreiheitsgrad eines einzelnen HEX8-Knotens adressiert.

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Wenn alle Knoten der Scheibe an den RP gekoppelt werden, dann ist die Scheibe starr und keine Aufweitung zu erwarten.

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Pam

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Zitat:

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Original erstellt von nduzr:

Pam Crash hat schon auch Recht. Mein einzelner Wire, der die Rotation übertragen sollte, lag genau auf der Drehachse und hat damit den nicht existierenden Drehfreiheitsgrad eines einzelnen HEX8-Knotens adressiert.

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Ich gebe zu, ich hatte mir dein INP File nicht angeschaut. Mit dem Wire an einem einzelenen SolidKnoten funktioniert deine Idee wirklich nicht (wie Pam Crash richtig erklärt hat).

@ Pam Crash:
Der Hinweis mit der starren Scheibe ist natürlich auch korrekt. Ich habe die Problemstellung (Aufweitung der Scheibe) wohl erst jetzt richtig erfasst. Hier könnte man die USER Routine MPC verwenden, was aber an der Stelle übers Ziel hinausgeschossen wäre. Einfacher geht es denke ich auch wie von dir vorgeschlagen mit Schalenelementen.

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Zitat:

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Original erstellt von Pam Crash:
Wenn alle Knoten der Scheibe an den RP gekoppelt werden, dann ist die Scheibe starr und keine Aufweitung zu erwarten.

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Da hast du Recht - hatte ich auch nicht bedacht. Habe mir nun mit "Rot. body forces" beholfen. Bin trotzdem überrascht, wie verzwickt ein eigentlich so triviales Anliegen sein kann.

Danke euch beiden.

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Wenn ihr alle Knoten ankoppeln wollt könnte es mit KINEMATIC COUPLING gehen. Hier besteht die Möglichkeit z.B. die radialen Freiheitsgrade von der Kopplung auszuschließen.

Wenn es nur um die Zentrifugalkräfte und deren Auswirkungen geht, gibt es einfachere Wege: Distributed Load DLOAD, Typ CENTRIF oder ROTA (falls Beschleunigung). Einfache statische Analyses. Das Bauteil ruht, die Kräfte drehen sich stattdessen

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Pam

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