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Autor Thema:  Lastfall nicht Druck sondern Stauchung (2214 mal gelesen)
Feli
Mitglied


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Beiträge: 3
Registriert: 29.01.2007

erstellt am: 29. Jan. 2007 18:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich versuche gerade einen O-Ring zu simulieren, der an eine Welle gepresst wird. Mein Problem ist, dass ProMechanica bisher von mir immer einen Lastfall in Form eines Druckes fordert. Ich möchte aber angeben, wie stark der O-Ring gestaucht wird und hätte dann gerne als Ergebnis den Druck, mit dem der O-Ring an die Welle gepresst wird.
Ist diese Berechnung möglich und wenn ja, dann wie?

Ich bedanke mich schon mal für die Hilfe, die hoffentlich kommt!

Liebe Grüße
Feli

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moppito
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wissenschaftl. Mitarbeiter, TUC


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Beiträge: 152
Registriert: 31.05.2006

Wildfire5 M050

erstellt am: 29. Jan. 2007 20:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Feli,

wenn ich das richtig verstehe, möchtest Du den O-Ring axial mit einer Last beaufschlagen, so das dieser gegen einen Wellenbund gedrückt wird?

Definiere einen Kontaktbereich zwischen O-Ring und Wellenbund, Analyse starten, Kontaktdruck auswerten.
Achtung: Beim Einbau darauf achten, dass ein Spalt zwischen O-Ring und Wellenbund bleibt, sonst gibts Probleme beim Finden des Kontaktbereiches seitens Mechanica.

(Funktioniert übrigens auch, wenn der O-Ring radial gegen die Welle gepresst wird)

------------------
MfG
Matthias

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ToTacheles
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Beiträge: 1328
Registriert: 01.04.2003

Creo Simulate 2.0 M080

erstellt am: 29. Jan. 2007 21:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Feli,

MECHANICA hat meistens Probleme (nichtlineare Kennlinie) mit Elastomeren o. ä.

Du solltest wenigstens die Querkontraktionszahl auf 0.49(9) setzen, um die Inkompressibilität näherungsweise nachzubilden.

Ansonsten nur eine stark eingeschränkt korrekte Lösung möglich.

Gruss Paul

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Feli
Mitglied


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Beiträge: 3
Registriert: 29.01.2007

erstellt am: 30. Jan. 2007 13:31    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Welle-o-ring.pdf

 
Hallo,

und erst mal vielen Dank für eure Tips!

Die Querkontraktionszahl hab ich jetzt auf 0.4999 gesetzt.

Leider klappt es auch mit dem Definieren der Kontakte nicht.

Mein O-Ring wird von einer Hülse radial auf die Welle gepresst. Die Lücke zwischen Hülse und Welle ist kleiner als die Schnurdicke des O-Rings, dadurch wird der O-Ring an die Welle gepresst.

Ich habe mal ein Bild angefügt in der Mitte ist dunkelgrau die Welle, dann blau der O-Ring und außen hellgrau die Hülse.

Ich habe einen Kontakt zwischen O-Ring und Hülse und einen zwischen O-Ring und Welle definiert (vielleicht hab ich da einen Fehler gemacht) Im Ausganszustand ist eine kleine Lücke zwischen dem O-Ring und der Welle von 0,01mm und es gibt eine Durchdringung zwischen O-Ring und Hülse von 0,53mm.

Wenn ich dann die Analyse starte, dann kommt eine Meldung, dass Last- und Randbedingungen definiert werden müssen.

Vielleicht liegt ja der Fehler beim Definieren der Kontakte. Ich hab da einfach mit der Maus auf die Wellenoberfläche geklickt und dann auf die O-Ring-Oberfläche.

Vielleicht wisst ihr ja nochmal weiter? Ist echt super-nett, dass ihr euch hier die Mühe gebt solche Fragen zu beantworten.

Liebe Grüße
Feli

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moppito
Mitglied
wissenschaftl. Mitarbeiter, TUC


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Beiträge: 152
Registriert: 31.05.2006

Wildfire5 M050

erstellt am: 30. Jan. 2007 15:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich


ergebniss.JPG


randbedingungen.JPG

 
Hi Feli,

hier mal kurz etwas, dass ich eben probiert habe (da ich selbst auch noch keine Kontakte mit Vorspannung gerechnet habe) -> siehe Anhang

Du solltest auf jeden Fall nur einen Teil rechnen. Da alles axialsymmetrisch ist, würde sogar ein 10 Grad Segment ausreichen, ich habs mal mit einem Viertel gerechnet.

Du solltest ein zylindrisches Koord.sys. auf der Drehachse erzeugen und daran Deine Randbedingungen und Lasten festmachen. (das dürfte auch der Fehler sein, warum Deine Analyse gar nicht startet)

Die Schnittflächen in Theta und Z festhalten. (also Verdrehung und Verschiebung festhalten, radiale Ausdehnung zulassen, da diese ja interessiert)

Damit die Analyse start, muss eine Last definiert sein. Ich definiere in diesem Fall immer eine kleine Last (0.1N) auf eine Fläche, so dass der Einfluss vernachlässigbar ist.

------------

Im Ergebniss sieht man die Vergleichsspannung v.Mises. Nur leider wurde diese nur an den Rändern berechnet. Ich nehme an, dass es am Netz liegt, kann hier aber auch erst einmal nicht weiterhelfen, da andere Dinge warten :-)

==> Ich denke Paul (nickname: ToTacheles) kann Dir hier weiterhelfen. Er hat schon einiges mit Vorspannung gerechnet und wird Dir hier sicherlich einen guten Tipp geben können.

------------------
MfG
Matthias

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Christian_imiela
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erstellt am: 30. Jan. 2007 16:03    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Matthias und Feli,

vorsicht, die Randbedingungen sind falsch! Nur die Verschiebungen Senkrecht zur Symmetriefläche festhalten.

------------------
Gruss

Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Maccias
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erstellt am: 30. Jan. 2007 16:11    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

.... außerdem sieht es fast so aus, als ob Hülse und O-Ring an einigen Knoten verschmolzen wären. Ich habe gerade ein ähnliches Problem......

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moppito
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Wildfire5 M050

erstellt am: 30. Jan. 2007 16:45    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

@ Christian_imiela

In Z-Richtung dürfte doch keine Rolle spielen, bis auf die Abplattung an der Schnittstelle, welche zu einem kleinen Fehler an der Schnittfläche führen.

-> Wenn keine RB in Z-Richtung vorhanden ist, führt dies zu einer Fehlermeldung. Wie würden Sie das lösen?

Laufen eine Verdrehung-RB (Theta) bzw. eine RB in Senkrechtenrichtung nicht auf das selbe hinaus, oder ist diese Annahme hier unzulässig, da es die Funktion einer SymmetrieRB erfüllen soll?

(nach meiner Logik darf sich der Ring  nicht verdrehen, womit dieser FG fixiert wäre)

------------------
MfG
Matthias

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Christian_imiela
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erstellt am: 30. Jan. 2007 17:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

Warum nutzt Du nicht die gesamte Symmetrie. Das System ist bezüglich des O-Ringes auch Symmetrisch. Wenn Du dann die Symmetriebedingungen anbringst, ist alles vollständig gefesselt.

Wenn Du Bewegungsmöglichkeiten hast, die nicht den Symmetriebedingungen genügen, dann verwendet man weiche Federn um diese zu fesseln.

Den Fehler sieht man ja auch im Ergebnisbild. Theoretisch sollte das Ergebnis rotationssymmetrisch sein.
------------------
Gruss

Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
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moppito
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wissenschaftl. Mitarbeiter, TUC


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Wildfire5 M050

erstellt am: 30. Jan. 2007 17:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich

Stimmt, man kann das ganze nach nochmals halbieren.

Dies führt jetzt zu Vernetzungsproblemen. Es ist kein Netz für die gesamte BG erstellbar, was sicherlich an der Überlappung beider Bauteile liegt. Gibt es dafür eine Lösung?

------------------
MfG
Matthias

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Christian_imiela
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Ich bin kein Hellseher. Was gibt es denn für Fehlermeldungen? Normalerweise sollte es gehen. Wenn es Überlappungen gibt, dann existieren die auch in dem jetzigen Modell.

------------------
Gruss

Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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moppito
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wissenschaftl. Mitarbeiter, TUC


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Wildfire5 M050

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Folgende (nicht gerade aussagekräftige) Fehlermeldung:

"Couldn't complete creating elements on all of the selected entities."

[Ich habe allen Bauteilen (Welle, O-Ring, Nabe) einen Werkstoff zugewiesen und wollte alle auf einmal in der BG vernetzen.]

Der O-Ring überschneidet sich mit der Nabe, da diese ihn zusammenpressen soll. Ich sehe da ein Problem, dass beide Netze (von O-Ring und Nabe) getrennt erzeugt werden. Wie soll das praktisch funktionieren?

------------------
MfG
Matthias

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Feli
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Beiträge: 3
Registriert: 29.01.2007

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Randbedingungen.pdf

 
Hallo,

ich versuche eifrig eure Tips zu befolgen und bin auch schon ein kleines bisschen weiter (immerhin kann ich eine Fehlersuche starten).

Folgendes ist ein Ausschnitt aus dem Rechenlaufstatus:

"
Kontakte:        4

------------------------------------------------------------

Standard-Konstruktionsstudie

Statische Analyse "Analysis1":
Kontaktanalyse

  Konvergenzmethode: Adaptive Einschritt-Konvergenz
  Plotraster:      4

** Warnung: 2 Seitenflächen (Datenbank-IDs: 35556 & 35600) auf entgegengesetzten
Flächen in einem Kontakt (Datenbank-ID: 24002)
sind an einem Knoten (Datenbank-ID: 33530)
verbunden. Dadurch wird verhindert, dass die
Flächen bei einer Kontaktanalyse getrennt werden können. Falls Sie dies nicht wünschen, editieren Sie das Modell entsprechend.
"

Was mich wundert, ist dass der Rechenlauf 4 Kontakte findet, obwohl ich doch nur zwei definiert habe?
Ich schätze ich mache beim Definieren der Kontaktbereiche einen Fehler. Wenn ich beim Definieren der Kontakte auf den O-Ring klicke, dann wählt es immer die halbe Oberfläche aus, die sowohl mit der Hülse als auch mit der Welle in Kontakt ist.
Muss man den Bereich genauer einschränken? (Eigentlich ist ja nur ein Teil der O-Ring Oberfläche im Kontakt mit der Welle und ein anderer Teil ist im Kontakt mit der Hülse) Wenn ja, wie geht das?

Ich bin euch wirklich sehr dankbar für eure Hilfe!

Liebe Grüße
Feli

P.s. im Anhang könnt ihr sehen, wie das ganze bis jetzt aussieht

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Nico Laufer
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Pro/E WF3
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erstellt am: 01. Feb. 2007 08:13    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich


Randbediungungen.jpg


Spannung.jpg

 
Zitat:
Original erstellt von Feli:
Hallo,

ich versuche gerade einen O-Ring zu simulieren, der an eine Welle gepresst wird. Mein Problem ist, dass ProMechanica bisher von mir immer einen Lastfall in Form eines Druckes fordert. Ich möchte aber angeben, wie stark der O-Ring gestaucht wird und hätte dann gerne als Ergebnis den Druck, mit dem der O-Ring an die Welle gepresst wird.
Ist diese Berechnung möglich und wenn ja, dann wie?

Ich bedanke mich schon mal für die Hilfe, die hoffentlich kommt!

Liebe Grüße
Feli


hallo zusammen,

kann man das problem nicht auch ohne kontakt rechnen?

habe einfach mal ein zylindrisches koordinatensystem erzeugt und dann die verschiebung in form einer radialen stauchung aufgegeben.

als ergebnis kann man sich dann die spannung anzeigen lassen.

oder habe ich es mir hier zu einfach gemacht?

grüße
nico

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Christian_imiela
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Hi Nico,

Du hast es Dir zu einfach gemacht, über eine Radiale Kraft oder Verschiebung kannst Du keine Abplattung durch den Kontakt abbilden, das Ergebnis ist also falsch.

------------------
Gruss

Dr. Christian Imiela
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tpp
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erstellt am: 03. Feb. 2007 10:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Feli 10 Unities + Antwort hilfreich


O-Ring_1cm_Press.pdf


baugruppe.asm.zip

 
Das wäre eine Lösungsidee (hatte mal ein ähnliches Problem - allerdings in axialer Richtung):

Im Prinzip brauchst du eine Kurve "Presskraft pro cm O-Ring-Länge" über "Stauchung O-Ring"

"cm" O-Ring Länge deshalb, weil ein O-Ring bzw. Dichtschnur über eine beliebige Kontur verlegt werden kann und man muss halt dann hochrechnen auf die jeweilige Umfangslänge.

Anbei auch ein Modell, welches - ganz überschläglich - bei vorgegebener Presskraft die Stauchung (Verschiebung) ermittelt.
Natürlich sollte der "cm" eigentlich länger sein, da an den Rändern auch ungenau.

Als E-Modul für das Elastomer sind in dem Modell 12 /mm^2 und als
Querkontraktions-Zahl 0.499 angegeben (hatte so 12 N/mm^2 im Kopf für NBR Shorehärte 72 - kann auch total falsch sein). Der Abstand
des Schnurstücks zu den Stahlplatten für die
Kontaktrechnung beträgt jeweils 0.1 mm (müssen dann immer vom
Verschiebungswert abgezogen werden). Damit das Modell
bestimmt ist, wurde "getrickst", indem das Schnurstückchen hinten
an einem Flächenstück festgehalten wurde.
der

Die Simulation müsste man dann mit verschieden Druckkräften durchspielen und dann die Punkte als Kurve auftragen und dann "ablesen".

Wie gesagt - eine Lösungsidee (ob praktikabel für deinen Anwendungsfall = ?)

Gruß
Tpp

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