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Thema: Kontaktanalyse mit Drehmoment (2916 mal gelesen)
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Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 15. Jan. 2009 10:59 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Hallo, ich habe ein Problem mit der Kontaktanalyse. Der auf dem Bild ersichtliche Flansch wird mit einem Führungsrohr über einen Gewindestift gesichert. Wenn das Führungsrohr auf Anschlag fährt, überträgt der Gewindestift das gesamte Drehmoment von ca. 0,3Nm auf den Flansch. Wie realisiere ich die Lastbedingung, dass sich der Flansch mit dem vorgegebenen Drehmoment dreht und dann auf den Stift "auffährt". Die Kontaktflächen habe ich bereits definiert, die Symmetrierandbedingung am Flansch ebenfalls. Wie weit können die Kontaktflächen voneinander entfernt sein? Im Moment habe ich 0.3mm Kontaktspalt. Bleibt der Flansch auch "stehen", wenn er in Kontakt mit dem Stift kommt? Wenn nicht, wie muss ich dieses lösen? Ich habe leider nicht viel Erfahrung in Kontaktanalysen also bin ich für jede Hilfe dankbar... Bis bald. Rukes. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 15. Jan. 2009 11:03 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
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ToTacheles Mitglied
   
 Beiträge: 1328 Registriert: 01.04.2003 Creo Simulate 2.0 M080
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erstellt am: 15. Jan. 2009 12:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Hallo Rukes, ich hätte zunächst zwei Fragen: - Ein Drehmoment und dabei die Geometrie halbiert, wieso? - Was hast Du mit dem Gewinde vor, wie wird das berücksichtigt? Gruß Paul PS: Mit geeigneten Systemeinstellungen ist kein Kontaktspalt erforderlich. [Diese Nachricht wurde von ToTacheles am 15. Jan. 2009 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 15. Jan. 2009 13:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Hallo, - ich habe die Geometrie halbiert, damit die Anzahl der Elemente nicht zu stark zunimmt (ist das im Zusammenhang mit der Kontaktanalyse falsch?) - das Gewinde wird nicht berücksichtigt, da es nicht im Eingrif mit dem Flansch ist. Auschließlich der zylindrische Zapfen des Gewindestiftes greift in die Bohrung ein. Gruß, R. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ToTacheles Mitglied
   
 Beiträge: 1328 Registriert: 01.04.2003 Creo Simulate 2.0 M080
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erstellt am: 15. Jan. 2009 14:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Hallo Rukes, halbieren geht aufgrund des Drehmoments nicht. Ich hätte die Teile mit dem Spiel modelliert, das auch tatsächlich existiert. Dabei auch die winzigsten Rundungen oder Fasen in der Kontaktnähe modelliert. Dann den Stift auf dem "Gewindedurchmesser" eingespannt und das Rohr (Flansch) mit dem Drehmoment belastet. Gruß Paul Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 15. Jan. 2009 14:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Hallo, danke für den Hinweis mit dem Halbieren. Werde ich herausnehmen. Soll ich das Moment als "Gesamtlast auf Punkt" aufbringen und den Punkt in die Drehachse legen? So würde ich das machen. Ist das in Ordnung? Stift habe ich auch auf der Gewindemantelfläche eingespannt. Gruß, R. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Wyndorps Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur

 Beiträge: 4588 Registriert: 21.07.2005 Creo 10 Genius Tools 10.0 Windchill 12.0.2.0
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erstellt am: 15. Jan. 2009 15:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Was soll denn bei dieser Rechnung herauskommen? Die Scherbeanspruchung des Stiftes? Das ginge überschlägig einfacher mit Tau=F/A=2*T/(D*pi/4*d^2). Den Lochleibungsdruck bei idealisiert elastischer flächiger Anlage? Dieser ließe sich leichter über die projezierte Anlagefläche pl=F/(d*dicke) abschätzen. Die Hertzsche Pressung, wenn die Bolzenfläche auf der Bohrungskante anliegt? Da wird es dann spaßig. Aber selbst da würde ich versuchen angenäherte Aussagen anhand einer Vereinfachung als Linie-Fläche-Belastung mit ca. 1/2 bis 2/3 des Bolzendurchmessers als belasteter Berührlinie über die Hertzschen Gleichungen zu erzielen.Wie auch immer muss für eine auch nur grobe Näherungsaussage der Kontaktbereich extrem fein vernetzt sein, da der Hertzsche Kontakt in der elastischen Auswirkung auch nur eine extrem geringe Ausdehnung (Punkt- oder Linienlast) hat. Da schaun' wir dann mal, was in 3 Tagen als Ergebnis oder Fehlermeldung herauskommt.
------------------ ---------------- "Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist." (Stanislaw Jerzy Lec) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 15. Jan. 2009 15:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Hi, ja, ich wollte die Hertz´sche Pressung am Flansch berechnen lassen. Die Lochleibung habe ich schon von Hand abgeschätzt und als Gegenprüfung in Mechanica eine Lagerlast auf der Mantelfläche der Bohrung angesetzt. Die Ergebnisse sind palusibel. Die Hertz´sche Pressung kann ich schlecht von Hand rechnen. Diese wollte ich mit Mechanica rechnen lassen. Da ich in Kontaktanalysen keine Erfahrung habe, dachte ich, es würde schnell und unproblematisch gehen. Dass die Rechnung nichtlinear ist, war mir schon vorher klar. Nur dass es so kompliziert ist, wusste ich nicht... Wie fein muss ich den Kontaktbereich elementieren um gute Ergebnisse zu erreichen? Gruß, R. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Wyndorps Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur

 Beiträge: 4588 Registriert: 21.07.2005 Creo 10 Genius Tools 10.0 Windchill 12.0.2.0
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erstellt am: 15. Jan. 2009 15:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Ich bin kein FEM-Experte. Vielleicht gibt es bei Pro/M geeignete Näherungsstrategieen für einen Hertzschen Kontakt (was ich bezweifle), aber die Hertzschen Gleichungen geben ein Maß für die elastische Kontaktbreite (a, b) an. Jetzt kann man sich überlegen, wie genau man das Ergebnis haben will. Also pi*Daumen wollte ich am Anfang einmal mindestens 10 Rechenergebnisse pro Länge haben, also MIN (a/10;b/10) als Knotenabstand, aber ich denke da können die FEM-Experten hier im Forum bessere Ansätze geben. Mir werden nur auch immer so sagenhafte Pro/M-Kontaktberechnungen untergejubelt, deren Aussagekraft in etwa der Vorhersage von Lottozahlen entspricht, daher meine Anmerkung. ------------------ ---------------- "Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist." (Stanislaw Jerzy Lec) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Roland Leiter Moderator Berechnungsingenieur
  
 Beiträge: 659 Registriert: 08.11.2000 ProE und ProM seit Vers. 18, momentan WF2, WF3 u WF4 HP xw9300 und Compaq 8710w
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erstellt am: 15. Jan. 2009 16:25 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Hallo Prof., ProMechanica verwendet p-Elemente, bekommt die Genauigkeit der Spannungsergebnisse in erster Linie aus dem Polynomgrad und erst in zweiter Linie aus der Feinheit der Vernetzung. Daher kann man i.A. bei ProM mit Standardnetzen rechnen - ABER Bei Kontaktrechnungen benötige ich im Kontaktbereich (wenn ich den Kontaktdruck genau rechnen möchte) ein sehr feines Netz (bei Wf4 einfach über die max. Elementgröße, vorher mit Punktemuster & Volbereich), wenn man darauf vergisst, stimmt zwar die übertragene Kontaktkraft (weil Gleichgewicht), nicht aber die Verteilung (Kontaktdruck) -> man bekommt auch eine Warnung im Statusfile .rpt. bis inkl. WF3 ist Kontakt in Mechanica reibungsfrei, bei WF4 kann man Kontakt mit unendlicher Reinung definieren. Wenn man das weiss und die obigen Ratschläge befolgt, bekommt man durchaus gute Ergebnisse mit ProM für Kontakt. lg aus Wien ------------------ HTH Roland Leiter Fa. Techsoft Datenverarbeitung Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 16. Jan. 2009 07:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Danke für die vielen Hinweise. Noch eine Frage zu der Verfeinerung des Netzes: ich habe bereits an den Bohrungskanten und auch an den Zapfenkanten des Gewindestiftes das Netz über zusätzliche, von mir erzeugte Punkte verfeinert. Brauche ich noch an der Bohrung und am Stift extra Volumenelemente??? Während der Rechnung bekomme ich die im Bild aufgezeigte Fehlermeldung. Meine Randbedingungen habe ich auch mitangehängt. Vielen Dank. Gruß, R. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ToTacheles Mitglied
   
 Beiträge: 1328 Registriert: 01.04.2003 Creo Simulate 2.0 M080
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erstellt am: 16. Jan. 2009 08:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
Hallo Rukes, Dein Modell ist nicht in Ordnung, das sind schwerwiegende Fehler. - Den Flansch hätte ich mit Zylinderkoordinaten (nur TETTA frei) fixiert. - Netzverfeinerung ist schlecht gemacht (stelle Pro/E-Modell gezippt ins Forum). Fasen an der Bohrung und am Stift fehlen? Gruß Paul Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Wyndorps Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur

 Beiträge: 4588 Registriert: 21.07.2005
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erstellt am: 16. Jan. 2009 08:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
@Roland Leiter! Herzlichen Dank für die Hinweise. Hat zufällig jemand frei verfügbare, idealerweise kommentierte Kontrollmodelle für die typischen Hertzschen Kontakte in Pro/M? ------------------ ---------------- "Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist." (Stanislaw Jerzy Lec) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Rukes1 Mitglied Konstrukteur

 Beiträge: 36 Registriert: 15.01.2009
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erstellt am: 16. Jan. 2009 08:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Hallo, das Modell habe ich nun im Forum reingestellt. Ich dachte, die Randbedingungen wären in Ordnung und dass die Kontaktflächen ausreichend definiert und elentarisiert wären. Als völliger Neuling bei den Kontaktanalysen habe ich mich wohl viel zu sehr verfahren.... Ich danke Euch für die Hilfe. So lerne ich auch viel dazu und muss beim nächsten mal nicht mehr so viel fragen und vielleicht auch anderen bei ähnlichen Problemen helfen. Gruß, R. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ToTacheles Mitglied
   
 Beiträge: 1328 Registriert: 01.04.2003 Creo Simulate 2.0 M080
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erstellt am: 16. Jan. 2009 11:53 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
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ToTacheles Mitglied
   
 Beiträge: 1328 Registriert: 01.04.2003 Creo Simulate 2.0 M080
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erstellt am: 16. Jan. 2009 14:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:          Nur für Rukes1
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Rukes1 Mitglied Konstrukteur

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erstellt am: 16. Jan. 2009 14:33 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:         
Vielen Dank ! bei mir läuft schon eine Analyse seit mehreren Stunden. Ich habe die Randbedingung so angebracht wie das hier vorgeschlagen worden ist. Die von Ihnen erstellte Analyse werde ich über das WE laufen lassen. Am Montag früh bin ich dann auf das Ergebnis gespannt .... Vielen Dank nochmal. Gruß, R. P.S.: wo vergibt man denn eigentlich diese Unities ??? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |