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Hi!

Ich habe eine grundsätzliche Frage zu Modalanalysen.

Bei einem "schwebend" gelagertem Modell, d. h. es herrscht Kräftegleichgewicht, die Lagerung erfolgt mittels einer "Drei-Punkte-Einspannung" (genauer gesagt eine Symmetrierandbedingung + dementsprechend 2 Punkte), sollen zusätzlich zur statischen Analyse die Eigenfrequenzen ermittelt werden.

Nach meiner Ansicht darf ich dieses Modell nicht für eine Modalanalyse verwenden, auf der anderen Seite weiß ich nicht, wie ich sonst die Eigenfrequenzen bei einem "schwebenden" Modell berechnen kann.

Vielen Dank im voraus
Gruß Paul

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Kein Problem.
Mechanica kann eine sogenannte Frei-Frei Analyse rechnen.
Dazu in der Analysedefinition die entsprechende Einstellung auswählen - da kann man dann auch keine Randbedingungen mehr anpicken.

Achtung die ersten 6 Eigenformen, die Mechanica findet sind Starrkörpermoden. Also wenn ich die ersten 4 Eigenmoden brauche, die ein Körper als Frei-Frei liefert muß ich in Mechanica die ersten 10 Moden rechnen. Ich empfehle immer 4 Moden mehr als notwendig zu rechnen - die Konvergenz der gefundenen Eigenfrequenzen ist dann besser.

Gruß Slavko

PS.: Für dynamische Berechnungen in Mechanica haben wir einen Extra Kurs entwickelt.

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Slavko Simic
DENC AG

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Hallo Slavko,

vielen Dank für die rasche Antwort!!

Für meine Modalanalyse benötige ich folglich ein anderes Modell (gemäß Deiner Emfehlung darf ich bei meinem Modell keine Symmetrie ausnutzen).

Für mich bietet sich daraufhin der folgende Test:

1) Modalanalyse (Frei-Frei) z. B. für einen Zylinder.
2) Modalanalyse (mit Starrkörperbewegungssuche) für ein Viertel des Zylinders, die erste Eigenform wäre dann die mögliche Starrkörperverschiebing entlang der Zylinderachse.
=> Vergleich der beiden Analysen.

Gruß Paul

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zylinder.zip

Hi,

ich habe meinen Testzylinder untersucht => mit dem Ergebnis, dass auch bei der Modalanalyse die Symmetrie ausgenutzt werden darf!!

Die Eigenfrequenzen im vollen Zylinder treten dabei doppelt auf, d. h. die Eigenfrequenzen 7 und 8 entsprechen der Eigenfrequenz 2 im geviertelten Zylinder, und die Eigenfrequenzen 9 und 10 entsprechen der Eigenfrequenz 3 im geviertelten Zylinder.

Gruß Paul

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Achtung - bei der Nutzung von Symmetrien mit Modalanalysen muss man vorsichtig sein. (Das kann gewaltig in die Hose gehen :-)

Es ist richtig, dass die einzelnen Moden als wiederkehrendes Vielfaches der Symmetrien auftreten. z.B. hat ein Lüfter mit 9 Schaufeln (=9fach rotationssymmetrisch)9mal die gleiche Frequenz, wobei abwechseln z.B. die einzelnen Schaufeln in der Biegeform wackeln. Wenn ich die Modalanalyse mit dem Rotationsabschnitt mache, erhalte ich diese Frequenz richtig, aber eine Gesamtbiegung der Nabe oder die Torsion entlang der Längsachse bei anderen Frequenzen werde ich nicht finden.

Daher mein Tipp: Lieber länger rechnen lassen und genug Moden errechnen, um ganz sicher zu sein, dass alle Eigenformen und Eigenfrequenzen gefunden werden.

Symmetrie nur nutzen, wenn nur die "erlaubte" Eigenform der Symmetrierandebedingung und damit die entsprechende Frequenz von Belang ist.

Gruß Slavko

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Slavko Simic
DENC AG

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