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Hallo zusammen !

Ich versuche zur Zeit mit Hilfe von Catia FEM eine Rohrkrümmung zu berechnen. Leider ist das Profil nicht konstant, sondern es hat an den geraden Bereichen Da=22 Di=15,5mm und am 90° Krümmer eine Ellipsenform (durch die Biegung hervorgerufen).
Welcher Elementtyp würde sich zur Berechnung anbieten?
Wenn ich mit Tetraederelementen rechne, muss ich schon als Elementgröße 1mm eingeben, damit auf einer Wandstärke von 3,25mm zumindest 3 Element sitzen, oder?
Versuche ich, entlang dem Rohrprofil zu extrudieren, bekomme ich auch Probleme, da ja im Krümmer der Übergang zur ellipse ist.
Kann mir jemand weiterhelfen?

Danke.
Gruß
Stefan

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Hallo,

gehe erstmal mit 2,5xWandstärke ran (Daumenregel für Schalenelemente). Dann kannst Du anfangen das Netz zu verfeinern.
Wenn nix mehr passiert ist das Netz fein genug. Verfeinere das Netz am besten über die Flächen und nicht das ganze Bauteil. Denn wo nix passiert brauchst Du das Netz auch nicht verfeinern (Rechenzeit).

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kri

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5.jpg

Hi Kri !

Erstmal vielen Dank für deinen Beitrag. Glaubst du, ich kann für die 2 geraden Rohrabschnitte(Anhang) rel. groß gewählte Hexaederelemente benutzen? Ich würde dann einfach eine Kreisfläche dementsprechend in die Elemente aufteilen und entlang der Linie bis zum Anfang des Krümmers führen. Den Krümmer selbst kann ich ja dann mit extrem feiner Tetraederunterteilung füllen.
Geht denn eine Berechnung mit 2 versch. Elementtypen? Also ich hätte ja dann Tetra oder Hexaederelemente.
Wie wäre die beste Vorgehensweise und kann ich anschließend noch eine Bohrung für die Kraftaufnahme in die Geometrie einführen?

Hast du vielleicht noch einen besseren Vorschlag?

Danke
Stefan

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Hallo,

zu Hexaelementen kann ich Dir nix sagen. Wir haben keine Lizens für Flächennetze.

Ich würde den Solid wie gesagt mit 2,5facher Wandstärke vernetzen (vieleicht sogar größer) und dann die Analyse laufen lassen.

In Bereichen mit hohen Spannungen/Verformungen würde ich lokal das Netz verfeinern und nochmal rechnen. Das Spiel mit lokalen Netzverfeinerung dann evtl. mehrmals wiederholen bis keine Änderung in den Analyseergebnissen mehr auftritt.

Du kannst das Bauteil auch später noch beliebig ändern. Catia merkt das und verlangt dann halt eine neue Vernetzung. Ist aber alles ganz unkritisch. Du mußt die Analyse nicht neu aufbauen.

Nach späteren Geometrieänderungen kannst Du natürlich auch neue Lasten und Einspannungen... einbrinegen.

Die Analyse "hängt" an dem Bauteil oder der Baugruppe. So das Du Sachen Step by Step entwickeln kannst. Z.B. belastest Du dein Rohr und stellst fest, es ist zu schwach. Dann kannst Du z.B. die Wnstärke erhöhen oder ein Knotenblech einbringen, wieder in die Analyse wechseln und neu durchrechnen.

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kri

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Hallo.

ich habe jetzt mal versucht, das lokale netz zu verfeinern.
Die Spannungen die ich erhalten sind allerdings nicht in der REalität so. Wir haben einige Rohrprofile dauertests unterworfen und sie sind alle an den Biegeradien gebrochen - die max. Spannung lt. der Berechnung ist aber an der Lagerstellen (FLächenloslager).
Ich glaube, die Tetras bilden sich einfach zu steif ab - ich brauche irgendwas, was in dem Bereich besser funktioniert.

Hat jemand eine Idee ?

viele grüße
stefan

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Rohrbogen_var_Querschnitt_Part.jpg Rohrbogen_var_Querschnitt_FEM.jpg

Hallo,

den Rohrbogen würde ich als Loftfläche (Fläche mit Mehrfachschnitten) erzeugen. Im Beispiel (nicht Abmessungen der Anfrage) habe mit 4 Kreisen und einer Ellipse (im Rohrbogen) modelliert. Für die Rohrmittellinie habe ich im Bogenbereich einen Spline verwendet. Damit sich die Loftfläche nicht verdrillt, wurden die Endpunkte der jeweiligen Schnitte auf den höchsten Punkt in z-Richtung versetzt.

Als Vernetzungselemente sind sinnvoll parabolische Dreieckelemente zu wählen. Die Rohrwanddicke (konstant) wird mittels 2D-Eigenschaft zugewiesen.

Über Lagerung und Belastung ist in der Anfrage nichts ausgesagt.

MfG
kle

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kle

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Servus Stefan

Dass die Ergebnisse der FEM-Rechung nicht mir der Realität übereinstimmen liegt vielleicht auch daran, dass beim Biegen Eigenspannungen im Bauteil entstehen (oder wird das Rohr dann Spannungsarmgeglüht oder ähnliches?).

Gruß

Bernd

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Richtig Bernd.

Allein durch Strahlen werden ja gewissen eigenspannungen (druck) erzeugt.
Gibt es eigentlich eine Möglichkeit in Catia, gewisse bereiche mit einer Anfangsspannung zu beaufschlagen ?

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war schon vor einigen Monaten aktuell, ich weiß, aber für nachfolgende Leser (ich hatte das gleiche Problem):

ihr redet von völlig unterschiedlichen Dingen: wenn du dünnwandige Rohrprofile vernetzt, dann NICHT mit 3D Tetraederelementen. Die versteifen das Profil ganz krass, vor allem wenn die recht groß sind. du musst dann schon ewig kleine Elemente nehmen, damit du über die Wanddicke mehrere Lagen hast. stimmt.

viel sinnvoller ist es dünnwandige Bauteile mit Schalenelementen zu vernetzen. Dafür kannst du entweder dein Bauteil per IGES speichern und wieder laden und dann die hälfte der Flächen löschen, oder eine 'Aufmaßfläche' erzeugen. Anschließend musst du alle Flächen mit 'Zusammenfügen' verbinden. dann auf 'Tools->Externe Ansicht' und dann kannst du es mit dem GSA bearbeiten. Hab auch wochen gebraucht um dies herauszufinden.
wenn noch jemand weiß, ob bei Fachwerken Dreieckselemente oder viereckige Schalenelemente besser sind, und warum, dann würd ich  mich über eine Rückmeldung freuen.

Gruss
sandaalen

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Hallo!
Ich habe ein Problem, das zu diesem Thema paßt:

Ich will ein dünnwandiges Rohr mit Schalenelementen vernetzen. Hierzu muss ich ja in "Tools" die "externe Ansicht" wählen.
Kann das auch ein Bauteil sein, dass ich im Part Design konstruiert hab, oder muss es in einer anderen Arbeitsumgebung konstruiert sein?
In Partdesign gibts "externe Ansicht" nicht und wenn ich z.B. in Generative Shape Design wechsel, kann ich das Bauteil nicht anwählen.
Kann mir jemand helfen?

Gruß

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Hallo GEOP,

ich würde ins Shape wechseln, die Außenflächen ableiten (extract) und damit die externe Ansicht machen.

Gruß
Mörchen

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Ich hab die Sache jetzt einfach nochmal im Shape gezeichnet und hab damit die externe Ansicht gemacht. Der Witz ist nur, dass wenn ich jetzt ins Generative Structual Analysis wechsele, dem Teil Tetraederelemente zugeordnet werden und nicht Dreieckselemente. Wenn ich das Tetraedernetz im Strukturbaum einfach lösch und dann dem Teil Dreieckselemente zuweise, kann ich diesen Elemten keine Eigenschaften zu weisen.
Wo liegt der Fehler?

Gruß GEOP

P.S.
Dankeschön an Mörchen

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Hallo GEOP,

ich schreib mal, was ich darüber weiß:

Die Flächen müssen verbunden sein. Zusätzlich muss im Flächenarbeitsbereich im Hauptmenü Tools „externe Ansicht“ selektiert werden und der Flächenverbund im Fenster eingetragen werden. Es kann pro Part–Datei nur eine externe Ansicht definiert werden.Es muss dem Flächenverbund ein Material zugewiesen werden. 

Nach dem Wechsel in die FE-Umgebung sollte automatisch ein Dreiecksnetz erzeugt und ein Schalenelement mit Eigenschaften werden.

Gruß
Mörchen

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