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zsb_mechanica_1.jpg FEM.JPG FEM_ohne_Kontakte.JPG

Hi,

Ich versuche gerade, eine FEM-Analyse von einem Planetengetriebe zu machen.
Allerdings klappt das nicht so, wie ich mir das vorgestellt habe.
Ein grobes Modell davon sieht man auf dem Bildern im Anhang.

Die Belastung/Lagerung ist wie folgt:

Das Drehmoment wird über die Bolzen der Planetenräder(nicht im Bild) eingeleitet.
Dies mache ich über eine Kraft in theta-Richtung in einem zylindrischen Koordinatensystem.

Der Planetenträger wird über zwei Wälzlager gestützt(Drehung um Z-Achse möglich).
Zusätzlich wird er über eine Bremse an der im Bild linken Seite festgehalten(keine Bewegung möglich).

Die Verbindung der Bolzen mit dem Planetenträger erfolgt über "Kontakte automatisch erkennen" mit Winkel 0 und Abstand 0.
Damit die Bolzen in axialer Richtung nicht abhauen, ist jeweils links und rechts eine Nase am Träger, welcher die Bolzen sichert.
Gegen Verdrehung sind sie allerdings nicht gesichert.

So nun zum Problem:

Das Ergebnis sieht sehr seltsam aus   
In der verformten Ansicht sind die Bolzen nicht verbogen sondern aufgebläht, zudem habe ich exorbitante Spannungen in den Kontaktflächen.
Ein Bild davon ist im Anhang.

Wenn ich die Kontakte aber einfach weglasse, dann sieht das einigermaßen so aus, wie ich mir das vorstelle.
Allerdings trifft das natürlich des Lastfall nicht so, wie er eigentlich ist.

Kann mir also einer sagen, wie ich Bolzen und Planetenträger richtig verbinde?
Bzw. was ich sonst noch machen könnte?

mit freundlichen Grüßen

[Diese Nachricht wurde von gasmeister am 18. Mai. 2011 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von gasmeister am 18. Mai. 2011 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von gasmeister am 18. Mai. 2011 editiert.]

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CAD_Dummy.rar

Im Anhang noch die ProE-Datein des groben Modells, falls sich einer austoben möchte

mfG

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pl_get.zip

Vorschlag anbei.

Gruß Paul
PS: Die RB am Lager ist vereinfacht, Du solltest diese noch dem Anwendungsfall anpassen.
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[Diese Nachricht wurde von ToTacheles am 21. Mai. 2011 editiert.]

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Hi,

Vielen Dank für deine Hilfe. Hatte leider erst jetzt Zeit, mir das mal anzuschauen.
Das schaut, soweit ich das beurteilen kann, schon besser aus.

Noch ein par Fragen:

1. Du hast 2x Kontakte definiert, Interface1 und Interface2. Wenn ich mir die Definition anschaue, sieht aber beides gleich aus. Was hat es damit auf sich?
2. Was hat es mit den Federn an den Enden der Bolzen auf sich?
3. Du hast die Lagerung stark verändert, war da bei mir etwas unzulässig?

mfG

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Hi,

man benötigt beide Kontakte, mittels Info/Modellkonnektivität wird soetwas kontrolliert.

Die Federn machen den Bolzen rechenfähig, damit das Teil nicht wegfliegen kann.

Deine RB's habe ich alle gelöscht, ich wollte die zyklische Symmetrie nutzen. Nur das Lager ist in meinem Modell falsch eingespannt, die Drehung darf nicht gesperrt sein.

Gruß Paul

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Hi,

Vielen Dank für die Info, ich schau mir das bei Gelegenheit nochmal an.

mfG

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Hi,

Ich hab mir das eben noch einmal angeschaut.
Noch 2 Fragen:

1. Als Federeigenschaft hast du "weich" gewählt, bei mir gibt es leider keine voreingestellten Eigenschaften. Welche Werte umfasst "weich"?

2. Wie genau hast du die Kontakte zwischen Bolzen und Träger definiert? Ich bekomm das nicht in der Art hin wie du und am Ende kommt nichts gescheites raus.

mfG

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Hallo,

"weich" habe ich manuell eingegeben, das ist keine Voreinstellung.
In Deinem Fall waren das 10 N/mm pro Richtung, glaube ich. Einfach die Eigenschaft im Modellbaum finden und "Definition editieren".

Die beiden Kontakte kannst Du folgendermaßen nachvollziehen: eine Kontaktdefinition unterdrücken, dann bei der übriggebliebenen die "Definition editieren" und die angeklickten Flächen zeigen. Alternativ, oder noch besser, Info -> Modellkonnenktivität kontrollieren.

Gruß Paul

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Hi,

Muss leider nochmal nachfragen.
Habe nun bei meinem ursprünglichen Modell einfach die Nasen gelöscht und dafür die Bolzen an jeweils 4 Punkten am mit Federn zur Basis hin gesichert. Die Kontakte habe ich über "Kontakte automatisch erkennen" erzeugt.

Nun sind die Bolzen aber nicht ausreichend gesichert.
Bei "Kontakt nichtlinearen Durchlauf starten, Lastinkrement 1" kommt die Fehlermeldung:
"** Fehler: Modell auf  unterbestimmte Bereiche und/oder ungenügende Anzahlen von Kontaktschnittstellen prüfen."

Nur weiß ich absolut nicht, was du da nun anders gemacht hast? Bei mir sehen halt diese Kontakte anders aus als bei dir(da sind noch so Messgrößen dran) aber wenn ich in "Definition editieren" reingehe sind dort genau die gleichen Einstellungen(Kontakt, Fläche-Fläche,...).

Was fehlt denn da nun?

Und macht das eigentlich einen Unterschied ob ich die Last über "Lagerlast" oder "Kraft/Momentlast" anbringe? Weil du das über eine Lagerlast gemacht hast meine ich.

mfG

[Diese Nachricht wurde von gasmeister am 15. Jun. 2011 editiert.]

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Hallo,

ich erzeuge jede einzelne Kontaktdefinition manuell.
Die Standardschnittstelle ist jedoch "haftend".

Der Bolzen wird durch Volumenbereiche geteilt, die Kraft (egal welcher Lasttyp) darf nicht auf die gleichen Flächen wie die Kontakte aufgebracht sein.

Hast Du schon mit Kontakten gearbeitet?

Gruß Paul

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Hi,

Habe vorher noch nicht mit Kontakten gearbeitet. Wir haben nur mal in einer Uni-Veranstaltung ein bisschen was dazu gemacht, dass sind nun meine ersten Praxisversuche mit ProE und FEM.

 

Zitat:

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Der Bolzen wird durch Volumenbereiche geteilt, die Kraft (egal welcher Lasttyp) darf nicht auf die gleichen Flächen wie die Kontakte aufgebracht sein.

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Ich habe einen Volumenbereich definiert, der jeweils 2mm nach außen hin frei lässt. Also der Abstand zwischen den zwei Wänden beträgt 52mm und mein Volumenbereich sind die 48mm in der Mitte davon.
Darauf wurde über "Kraft/Momentlast" eine Flächenpressung auf die Bolzen aufgebracht, die letztendlich ein Drehmoment von 305Nm in Z-Richtung ergibt. Die ganzen Kräfte und Momente in die anderen Richtungen sind nahe Null.

Aber die Bolzen fliegen dann natürlich trotzdem weg, deshalb hatte ich erst diese Nasen(Normalerweise wird das dann mit einem Körner etwas Material vor die Bolzen geschoben, so dass diese nicht wegkönnen). Nur brachte das diese exorbitant hohen Spannungen und zudem blähten sich die Bolzen durch die Fliehkraft oder was auch immer auf.

Deshalb wollte ich es jetzt auch mit diesen Federn machen wie du, aber die Bolzen fliegen komischerweise trotzdem weg? Habe am Modell des Bolzens am Rand einfach 4 Punkte definiert und in Mechanica diese dann mit Federn zur Basis hin festgehalten. Hilft aber nix...

Nur weiß ich absolut nicht, was da jetzt nicht passt.

Kannst du mal bitte Schritt-für-Schritt sagen, wie du den Kontakt definiert hast? Über Einfügen->Verbindung->Schnittstelle?

mfG

[Diese Nachricht wurde von gasmeister am 16. Jun. 2011 editiert.]

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anleitung_kontakt_wf4.zip

=> anbei eine MS PowerPoint-Anleitung.

Gruß Paul

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Dummy.zip

Hi,

Nochmals vielen Dank für deine detaillierte Hilfe. Das hilft mir schon sehr gut weiter.

Aber irgendwie scheint bei mir der Wurm drin zu sein.
Ich habe jetzt versucht, dass genau so nachzubauen wie du, aber nicht einmal das klappt.
Der Bolzen fliegt nun zwar nicht mehr weg, aber es kommen völlig sinnlose Ergebnisse heraus.

So schwer kann das doch nicht sein

Ich lade mal meinen "Nachbau" hoch, Kannst du da einen Fehler erkennen?

mfG

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Hi,

in Deiner Analysedefinition (mit Kontakt) müssen der Lastsatz und der Randbedingungssatz markiert sein.

Die RB am Lager hast Du nicht angepasst - die Drehung darf nicht gesperrt sein.

Und ja, es kann schwierig sein    Im Prinzip ist jedes Kontaktproblem erst für Fortgeschrittene.

Gruß Paul

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Zitat:

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Original erstellt von ToTacheles:
Hi,

in Deiner Analysedefinition (mit Kontakt) müssen der Lastsatz und der Randbedingungssatz markiert sein.

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Daran lag es scheinbar die ganze Zeit.

Nun hat es in der gewünschten Art und Weise funktioniert, auch am richtigen Modell.
Mein Arbeitgeber ist soweit zufrieden

Also noch mal vieln Dank, ohne dich wäre das nicht so ohne weiteres möglich gewesen.

mfG

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