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Hallo WBF!

Wahrscheinlich wurde die Frage schon 1000x gestellt, dennoch hier noch einmal...:

Welches FEM System ist zu empfehlen?

...so, nun schießt mal los... Neee, Quatsch, natürlich hier ein paar Infos zu unserer Problematik und den Gründen für unsere Misere:

Aktueller Stand siehe Sys-Info. DIVA 2010 Simulation ist für'n A.... entsprechend unserer Problematik, hatten uns nur dafür entschieden, weil unser Systemhaus ordentlich Werbung dafür gemacht hat! Allerdings hat die Sim Suite ordentlich Probleme hinsichtlich der Elementerstellung (Kantenlängenverhältnis, Winkel der Elemente...) gerade bei "dünnwandigen" Profilen (ob nun z.B. eine Platte 500x1000x 15 unbedingt als dünnwandig zu sehen ist sei mal dahingestellt...) und somit für unsere Anwendungsgebiete absolut ungeeignet.
"Größere" Systeme haben da ganz andere Möglichkeiten und mehrere Elemente oder bilden Platten gleich als Shells ab. Ins Auge gefasst haben wir dabei z.B. Ansys Mechanical, Algor (jetzt ja auch ADesk...) oder FEMAP. Es gibt sicherlich noch einige andere Systeme, die unseren Problemstellungen gerecht werden, im Endeffekt aber auch eine Preisfrage.

Ansys bietet mit eCADFEM eine schöne "Onlinelösung" an, bei der eine Schnittstelle gekauft wird und ein erstes Kontingent angelegt wird. Klingt relativ vielversprechend, aber natürlich wollen die entsprechenden Ansprechpartner ihre Software auch nur verkaufen! Das Problem mit ANSYS ist hierbei, dass die Ergebnisausgabe nicht ganz unseren Vorstellungen entspricht. Wir, speziell ein Kollege, hätten da nämlich im Auge, dass wir die Reaktionskräfte in den Auflagern oder in Kontakten nicht nur über eine Farbskalierung ausgegeben werden, sondern als Vektoren, im Idealfall gleich mit Zahlenwert. Dies hat folgenden Hintergrung: Wir entwickeln Aufbaustrukturen für wesentlich größere Projekte. Unsere Entwürfe bauen auf Grundstrukturen auf, die wiederum eigentlich strukturell schon entworfen sind. Der Kunde legt seine Grundstruktur nach ganz anderen Gesichtspunkten aus wie wir unsere Aufbauten => Die von uns eingeleiteten Kraftkomponenten müssen mit Verstärkungen oder Materialverdickungen kompensiert werden. Somit sind für den Kunden die resultierenden Kräfte möglichst detailliert anzugeben, damit er die Unterstrukturen entsprechend auslegen kann. Auf Grund der schon entworfenen Hauptstruktur ist meist nicht viel Spielraum, womit wiederum die Maßnahmen eingeschränkt sind. Wir müssen jetzt also unsere relativ dünnwandigen Profile (meist "gebaute Träger", z.B. 500x1200x2500 bei 15 mm Wandstärke, wobei 2 Seiten länger sind und die Querprofile dazwischengeschweißt) berechnen auf Stabilität, wohl das einfachere Problem, aber auch dem Kunden die Auflagerreaktionen mitteilen. Damit der Kunde jetzt exakter planen kann, da meistens schon irgendwelche Unterstrukturen längs und/oder quer vorhanden sind, reichen uns jetzt nicht unbedingt die Reaktionskräfte aus den Flächenkontakten, sondern im Idealfall die aus den Knoten oder Elementflächen. Ansys könnte die liefern, aber als Farbskala oder umprogrammiert über APDL als Vektoren/Größen. Dies wollen wir umgehen und vielleicht gibt es ja ein System, dass die Kräfte an den Knoten oder den Elementflächen grafisch oder als File ausgeben kann. Der Fall klingt vielleicht noch einfacher als er ist. In den meisten Fällen liegen nämliche auf unseren Strukturen mehre Kräfte an, die durch die Struktur die Kräfte weiterleiten in die vorhandene Struktur, alles verschweißt natürlich. Neben den "gebauten Trägern" haben wir auch noch andere Problematiken zu untersuchen, die alleine durch ihren Umfang nicht ganz trivial sind. Mehrere Pfosten setzen auf eine Unterstruktur auf (da wieder selbes Problem wie oben beschrieben) und sind untereinander verbunden mit Laufgängen und Geländern. Fast komplett Platten außer den Pfosten und Geländern. Natürlich werden die Geländer im 1. Schritt vernachlässigt und auch herauskragende Strukturen weggeschnitten als Vereinfachung, wir erwarten keine Wunder! Wir legen mit FEM dann meistens noch die Quersteifen und/oder andere Stabilisierungsmaßnahmen aus in unserer Konstruktion. Dem Kunden geben wir dann wieder die wirkenden Kräfte auf, also Zug, Druck und Scherkraft, evtl. noch die Momente.

Früher nutzte ein Kollege FEMAP und ANSYS zusammen, also die Vorteile beider Systeme kombiniert nur leider sind die Verträge komplett ausgelaufen und lassen sich auch nicht mehr einfach verlängern, wirklich alt, teils noch DOS basiert...! Also steht eh eine Neuanschaffung an, nachdem wir mit Inventor Sim Suite reingefallen sind!

Sehr, sehr viel Text, aber vielleicht hat jemand ja die Muße sich damit zu beschäftigen und evtl. eine Idee einzuwerfen...   Vielen Dank schon mal...

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MfG
Jörn

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Guten Morgen!

Ich selbst habe während des Studiums mit FEMAP gearbeitet und simuliere nun mit ANSYS Workbench. Die Wahl eines geeigenten Systems hängt mit Sicherheit von vielen vielen Faktoren ab, ABER: Der beste Weg so etwas zu testen geht über Trialversionen. Sowohl von FEMAP als auch von ANSYS wird so etwas angeboten. Dort müsst ihr dann einfach mal ein Beispielprojekt ablaufen lassen und sehen, wie ihr mit dem jeweiligen System zurechtkommt.

Noch ein Wort zur Reaktionskraft bzw. -momenten Auswertung: Selbstverständlich kann man in Ansys diese Wert als ganz konkreten Zahlenwert als auch als Vektor darstellen. Ich selbst nutze dieses Feature sehr oft und bin sehr zufrieden damit.

Ich würde mich einfach mal an CADFEM wenden und dort wegen einer 2-Wochen-Version anfragen.

Gruß

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Hallo Jörn,

euch bleibt nix anderes übrig, als Systeme mit euren speziellen Aufgaben zu testen und dann zu entscheiden.

Wenn ihr konstruktionsbegleitend rechnet, ist die CAD Schnittstelle sehr wichtig.
Neben der reinen Berechnungsfunktion sollte man da besonders drauf achten.

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gruss eberhard

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Vielen dank Ehrenwirth! Us sind unterwegs...

Das Problem ist, dass unser Ansprechpartner von CADFEM meinte, dass nur die vorher erwähnte Methode mit dem Farbverlauf direkt von ANSYS geliefert wird und alles Andere sei programmierbar... Er hat uns auch ein Beispiel als Minibericht zugespielt, in dem nur eine Resultierende im Anschluss (1x kraft, 1x Moment) und eben der Farbverlauf an den Elementen (je x, y, z) sichtbar sind. Besteht zufällig die Möglichkeit ein Bild einzustellen von Reaktionskräften oder per PM? Natürlich nur PDF o. JPG ohne genaue Struktur..., wir wollen natürlich nicht Euer Design , nur ein Bild einer Kontaktstelle oder eines Festlagers/ Anschluss (feste Bedingung). Wäre schön, wenn ich das unserem Design Leiter zeigen könnte, damit der zufriedengestellt ist... Der hatte nämlich vorher mit einem alten Ansys (5.x oder so) und FEMAP als visualisierungstool gearbeitet, da ihm die Darstellung von Ansys nicht reichte, glaube ich. Deshalb auch seine Bedenken .

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MfG
Jörn

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Hallo nochmal!

Ich werde mich heute Mittag mal hinsetzen und irgendwas einfaches simulieren und einem Screenshot der Reaktionskräfte und Momente machen. Alelrdings nochmal mein Hinweis: Ich arbeite mit der Ansys Workbench. Es kann durchaus sein, dass in Ansys Classic eine solche Auswertung nicht möglich ist.

Später mehr, bis dahin einen schönen Tag!

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@ Eberhard: Wird wohl darauf hinauslaufen sich mit den verschiedenen Tools zu beschäftigen... Eigentlich würde mir auch die Farbskalierung reichen, um abzuschätzen welche Belastung wo wirkt und entsprechende Bereiche mit geschätzten Größen (evtl. +10% oder so...) weiterzugeben. Mein Kollege sieht das aber etwas anders und erwartet eine konkrete Darstellung von einem System , also z.B. 10 Elemente pro Kontaktfläche wo an den Knoten oder eben den Elementmittelflächen die konkreten Werte oder skalierte Vektoren oder Nummern, die auf Ergebnisse hinweisen, direkt ausgegeben werden.

@ Ehrenwirth: Vielen Dank schon mal...   Wir beabsichtigen die Workbench zu nehmen, bzw. wäre das Schnittstellentool von CADFEM Workbench basiert, vielleicht aber ja abgespeckt...? DAS hat uns der Ansprechpartner bis jetzt eigentlich verneint...

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MfG
Jörn

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L-Profil.jpg Kraftreaktion.jpg Momentenreaktion.jpg

So, im Anhang wie versprochen ein einfacher (2-dimensionaler) Lastfall: L-Profil, Abmessungen 100 x 50 mm bei einer Dicke von 10 mm. Links fest eingespannt, unten wird eine Kraft von 1000N aufgebracht. In den anderen beiden Screenshots sieht man die Kraft- und Momentenreaktion (beides auf das eingeziechnete Koordinatensystem bezogen). Hoffe es hilft, Gruß

[Diese Nachricht wurde von ehrenwirth am 05. Mai. 2010 editiert.]

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Hallo Jörn,

ich verwende selber DesignSpace über eCADFEM. Ich habe lange Zeit mit Version 9 gearbeitet und nur über STEP die Teile aus dem CAD ins Ansys geholt.
In Version 9 konnte man damit leben. Mittlerweile habe ich Version 12 und der Import über die Step Schnittstelle führt jetzt dazu, das ich die Randbedingungen nach jedem Import neu vergeben muss, auch wenn ich die Teile nur geringfügig geändert habe. Ansys bzw CADFEM bietet jetzt die CAD Schnittstellen, z.B für Inventor separat zum Kauf an, so dass der Datenaustausch wieder besser funzt. Was mir an den Schnittstellen nicht gefällt ist der Preis. Für jedes CAD System muss die Schnittstelle teuer bezahlt werden.

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gruss eberhard

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Zitat:

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Was mir an den Schnittstellen nicht gefällt ist der Preis. Für jedes CAD System muss die Schnittstelle teuer bezahlt werden.

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...genau das ist ein Punkt! Es will nicht nur das Kontingent aufgefüllt, sondern auch noch die Wartung für die Schnittstelle bezahlt werden. Ohne die Wartung ist's beim Systemupdate von Inventor Essig mit der Lizenz und müsste neu erworben werden  , ist nicht im Kontingent enthalten!!! Der Preis der Schnittstelle ist im Vergleich zur Vollversion inkl. Wartung ja recht "günstig".

Nu aber mal aus 1. Hand... ist die Funktionalität wirklich umfassend, so wie unser Ansprechpartner bei CADFEM immer wieder bestätigte?

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MfG
Jörn

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Zitat:

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Original erstellt von joeki:

Nu aber mal aus 1. Hand... ist die Funktionalität wirklich umfassend, so wie unser Ansprechpartner bei CADFEM immer wieder bestätigte?

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Bei Ansys gibt es unterschiedliche Ausbaustufen für das Programmpaket. Design Space ist der Einstieg und bei Festigkeitsberechnungen auf lineare Verhältnisse mit geringen Verformungen beschränkt. Auch hier muss man sich genau ansehen, was man braucht. Ich wage zu bezweifeln, das jemand, der eigentlich nur Festigkeitsberechnungen im linearen Bereich am Werkstoff Stahl macht, ein komplettes Paket Ansys Mechanical benötigt bzw. bewältigen kann.

Wenn ihr mit Inventor Simulation 2010 probiert habt und jetzt auf Ansys Mechanical umsteigt ist das ungefähr als wenn jemand vom Kettcar auf ein Formel 1 Auto umsteigt.

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gruss eberhard

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Kraftreaktion_bearbeitet.jpg Kraftverlauf_in_Einspannung.JPG

Vielen Dank schon mal!!! Ich glaube aber es gibt da ein kleines Missverständnis... Den resultierenden Vektor und dessen Ergebnisse kennen wir. Dieses System ist ja noch relativ einfach. Sind die Geometrien aber etwas komplexer und evtl. asymmetrisch so ist die Ermittlung des Kraftverlaufs nicht mehr so ganz einfach. Hier kann man ja fast idealisiert den Kräfteplan, der aus den Spannungen an der Einspannung resultiert, als zwei Dreiecke ansehen (1x Zug, 1x Druck). Im Bild habe ich mal den Spannungsverlauf in der Einspannstelle markiert, wobei ja an jeder Stelle eine andere ortsabhängige Spannung wirkt, die widerum eine Kraft, bezogen auf einen Flächenabschnit, liefert. Um jetzt dem Kunden örtliche Kräfte angeben zu können würden wir gerne von der Software direkt die entsprechenden Kompenenten, im Idealfall gleich als Kraft, erhalten. Ansys macht sowas, aber eben nur als Farbverlauf, wobei jedes element schön eine Farbe hat und am Bildschirmrand erhält man eine Skala. Wie schon erwähnt, ich würd's schätzen und ca. 10% draufgeben pro Bereich. Im zweiten Bild ist mal solch ein "Kraftverlauf" dargestellt...

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MfG
Jörn

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...eCADFEM startet ja aber erst mit Mechanical, laut Auskunft. Wir brauchen auch nur die normalen DesignSpace Funktionen...

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MfG
Jörn

[Diese Nachricht wurde von joeki am 05. Mai. 2010 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von joeki:
...eCADFEM startet ja aber erst mit Mechanical, laut Auskunft. Wir brauchen auch nur die normalen DesignSpace Funktionen...

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Da bin ich jetzt selbst überfragt und müsste mal nachfragen.

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gruss eberhard

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Also, bei jedem Teil kann ich mir die Reaktionen bei ANSYS über /Symbols usw. als Vektor mit Größe ausgeben lassen(das geht vermutlich auch mit vielen anderen Programmen).
Das nützt einem nur nicht so viel, denn bei Euch sind ja wohl die Reaktionskräfte und Biegemomente gefragt.
Und da kann man sehr geht die einzelnen Teile (z.B. Kniee auf Deck, oder Stützenendanschlüße) auswählen und sich die Reaktionskräfte vom Programm ermitteln lassen. Allerdings - ohne Kenntnis über das was man tut geht das auch nicht.
Was nur nicht bei komplexeren Sachen geht ist dieser Automatismus - und das ist auch gut so.

Gruß
gerd

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@smittytomcat: Aha, da hat jemand mal mein Profil angeschaut, was? Tatsächlich geht es speziell um LBs und Deckstützen, evtl. später auch Zellgerüste, aber normalerweise geben wir da die Containerausgangsbelastungen weiter. Der Kollege, dem die Ausgabe der Ergebnisse so noch nicht exakt zusagt ist recht erfahren, möchte ich mal behaupten. Vernünftige Ergebnisdeutung liegt somit vor, bunte Bilder machen kann jeder, nicht wahr ?

Interessant sind speziell für die Werften at the end of the day naturgemäß die Ausgangsbelastungen auf Deck. Eine Stütze z.B. wird im 1. Lastfall mit Druckkraft und Biegung beansprucht (Rollen), natürlich außermittig und auf 2 Punkten (Fundamente, 20' Fuge z.B.). Wir entwerfen unsere guten Stücke erstmal nach Erfahrung, bedeutet Radien und Plattendicke wie eh und je. Meistens liefert die Berechnung mit FEM auch befriedigende Ergebnisse hinsichtlich Stabilität und Verformung entsprechend Klassevorschriften. GL ist unproblematisch, da selbst am Rechnen. Andere gerne mit Berechnung zur Abnahme! Eine Werft erhält von uns die Konstruktionszeichnungen und weiß entsprechend, wo in etwa die Kräfte eingeleitet werden. Speziell die Chinesen sind nun seeehr daran interessiert die Werte in entsprechenden Bereichen zu erfahren um eventuelle Unterbauten vorzusehen und/oder die Plattendicke in den Bereichen zu erhöhen. Bei LB speziell auf den Süllen ist das etwas deffizil, da an der Grundstruktur natürlich nix mehr geändert werden sollte, höchstens irgendwelche Brackets drunterschweißen. Mit Glück wird eine Süllbanksteife getroffen, die höchstens aufgedickt werden muss, manchmal stehen die Pfosten der LB aber mitten auf dem Quersüll, entsprechend des Containerrasters. Geben wir jetzt nur das resultierende Moment und die resultierende Kraft raus, so kommt innerhalb kürzester Zeit die Nachfrage, ob nun noch die Komponenten geliefert werden können. Z.B. Längssteife im Bereich vorderes/hinteres Quersüll, Kraftverlauf entlang der Kontaktfläche der Pfosten, im Falle von Schubblechen deren Komponenten... Deshalb ist dem kollegen die Darstellung mit der einen Resultierenden pro Kontaktfläche nicht ausreichend, da er aus differenzierteren Ergebnissen diese übertragen in unsere Konstruktionszeichnungen und der Werft schicken kann, ohne selber umzurechnen, Modell vorher aufzuteilen... Um die "günstigen" Baupreise zu halten achten die Werften ja momentan auf jedes Kilo ! Entsprechend ist der exakte Verlauf für die entscheidend, da in einigen Bereichen so gut wie kein Kraftfluss berücksichtigt werden muss, in anderen Bereichen mit dicken unterbauten ein großer Teil der auftretenden Kräfte absorbiert und an die Schiffsstruktur abgegeben werden kann.

Mir wäre das eigentlich eins, da ich vorher im Modell die Flächen unterteilen würde und somit Segmentweise Kontakte/Festlager setzen könnte, somit auch die einzelnen Reaktionskräfte erhielte. Oder ich nehme den Kraftverlauf wie auf dem einen Bild zu sehen und ermittle die entsprechende Kraft mit dem dicken Ingenieursdaumen und geb 10% drauf zur Sicherheit. Kann man nicht auch eh die Ergebnisausgabe beeinflussen dahingehend, von welchen Knoten oder Elementen die Reaktionskräfte mit im Bereicht gelistet werden sollen? Das ist dem Kollegen aber so nicht recht, da Mehraufwand... Er hätte gerne ein Bild auf dem die Kräfte gleich angezogen sind um dies im Bericht zu integrieren.

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MfG
Jörn

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Hallo Jörn,

ich hab mir deinen Post auch nochmal angesehen! Der Plot "Kraftverlauf in Einspannung" ist ein "User defined result" in ANSYS Workbench! Die ergebnisse dieses Verlaufs lassen sich damit meines wissens nach einfach exportieren (mausklick links aufs ergebniss). Schwupps hast du das Ergebniss in Excel. Wenn du nun noch die Ortsinfo benötigst sollte dies ebenfalls per User defined result gehen. Dann solltest du doch alle infos haben?!? Oder hab ichs immer noch nicht vollständig verstanden?

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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@Jens.Friedrich: Vielen Dank für den Hinweis. So was hab ich mir schon gedacht. Es müsse doch möglich sein die ja vorhandenen Ergebnisse von ANSYS exportieren zu lassen... Werde unseren Ansprechpartner bei CADFEM mal fragen, ob er uns diese Tabelle zukommen lassen könnte und evtl., wie Du schon erwähnt hast, das ganze mit "Ortsangabe" ,selbst, wenn das nur Elementnummern wären, so könnte man diese ja zuordnen.

Es ist tatsächlich so, dass mein Kollege mit FEMAP als Anzeigetool nach der Rechnung mit ANSYS damals Ergebnisse an den Elementen in der Darstellung direkt anzeigen lassen konnte, ich hab einen Ausdruck gesehen. D.h. im Bereich der Einspannung bspw. einer Platte, die auf Schub und Druck jeweils außermittig belastet wurde, waren die Lagersymbole (Dreiecke) zu sehen und direkt daran deren lokale Reaktionskräfte. So etwas hatte mein Kollege sich jedenfalls auch wieder vorgestellt...

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MfG
Jörn

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Hallo Jörn,

ich habs wahrscheinlich immer noch nicht verstanden und muss deshalb nochmal nachfragen. An den Auflagern lassen sich die Reaktionslasten ja sehr einfach und bequem listen oder auch grafisch darstellen. An den Kontakten braucht ihr ebenfalls die Kräfte die sich als User defined result erzeugen lassen. Dafür könnte man doch einfach die Knotenkräfte (nodal forces) im jeweiligen Schritte plotten bzw. listen. An die position kommt man in classic einfach per nlist und in WB über User defined result (LOC_DEFX / Y /Z) plotten und ausgeben (Export in txt mit Knotennummer)
Damit hättest du doch alle infos oder liege ich jetzt falsch?

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

[Diese Nachricht wurde von Jens.Friedrich am 06. Mai. 2010 editiert.]

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Zitat:

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Damit hättest du doch alle infos oder liege ich jetzt falsch?

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Nööö, liegst nicht falsch, genau die Aussage Deines letzten Beitrags brauchte ich. Werd dem kollegen das mitteilen und anschließend erstmal vorsichtshalber eine Testversion von CADFEM beantragen und das untersuchen.

Vielen Dank, Us sind unterwegs...

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MfG
Jörn

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gern geschehen!!
bis später im ansys forum

Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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[Diese Nachricht wurde von BWs am 08. Mai. 2010 editiert.]

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Also ich denke das jedes komplexe Programm natürlich nicht auf Anhieb übersichtlich wirkt - und das kann es auch nicht. Um es korrekt anwenden zu könne bedarf es schon einiger Schulungen und auch die eigenen Kenntnisse in der Theorie sollten vorhanden sein.

Es gibt etliche Anwender die nach Auskunft von CADFEM nach wie vor die klassiche Variante von Ansys benutzen weil sie grnau wissen wollen was dort überhaupt passiert und es steuern wollen.
Aber ich denke diese Diskussion ab Workbench oder Classic gehört ins Ansys Forum.

Gruß
Gerd

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Zitat:

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Um es korrekt anwenden zu könne bedarf es schon einiger Schulungen und auch die eigenen Kenntnisse in der Theorie sollten vorhanden sein

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Seeehr richtig! Mein Kollege ist sowohl mit Classic, als auch mit Workbench vertraut. Daraus sollten also zumindest keine Probleme erwachsen... Meinereiner wird nicht nur mit dem Kollegen versuchen die aktuelle Fumktionalität von ANSYS zu durchleuchten, sondern ggf. auch ein echtes Training absolvieren. Wir hatten mal einen Schnupperkurs besucht, einzig, um die neue Oberfläche mal in Aktion zu sehen und zu sehen, wie der Datenaustausch zwischen Inventor und ANSYS funzt. Wahrscheinlich würde sich der Kollege auch einem echten Training anschließen, auch wenn er schon Erfahrung mit ANSYS hat! Ich lade gerade eine Testversion von ANSYS runter (das kann daueren...) um einen Überblick zu erhalten, was so mit unseren Kenntnissen überhaupt schon abgreifbar ist und wo Schulungsbedarf besteht... Also, wahrscheinlich bis denne im ANSYS Forum...  

EDIT sagt: "Danke für die rege Anteilnahme! Es wird wohl auf ANSYS hinauslaufen, da normalerweise alle gesuchten Informationen abrufbar sein sollten..." 

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MfG
Jörn

[Diese Nachricht wurde von joeki am 10. Mai. 2010 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von joeki am 10. Mai. 2010 editiert.]

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