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Autor Thema:   Zwangsbedingungen für Schrauben Siemens NX (162 mal gelesen)
Ehmjay
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erstellt am: 19. Jun. 2017 16:06    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 habe folgendes Problem und wäre für eine Hilfe sehr dankbar!
Ich Simuliere in Siemens NX mit der FEM Methode einen Deckel, welcher an einen großen Zylinder angeschraubt wird.
Der Zylinder wird mit einem Druck beaufschlagt und meine Aufgabe ist es, den Deckel dauerfest zu gestalten.
Dafür möchte ich die Spannungen berechnen.
Ich habe bis jetzt meine Schrauben nicht eingefügt sondern per Zwangsbedingungen simuliert. Das heißt ich habe die Kopfauflagefläche als "Feste Zwangsbedingung" modelliert und auf diese Fläche nun meine Anzugskraft zusätzlich aufgebracht.
Das Problem hierbei ist jedoch, dass ich Singularitäten erhalte. Das heißt je feiner mein Netz um die Einspannung wird, desto größer werden die Spannungen dort. Das heißt meine Spannungen konvergieren nicht und liefern somit kein genaues Ergebnis.

Meine Frage ist daher: Wie bringt ihr die Zwangsbedingungen von Schrauben in eine Baugruppe hinein bzw. habt ihr eine Idee, wie ich diese simulieren könnte?

Ich bin für jede Hilfe dankbar!
LG

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farahnaz
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erstellt am: 19. Jun. 2017 19:27    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 Ehmjay 10 Unities + Antwort hilfreich

Wie hast du die Zwangsbedingungen definiert?
Es soll keine Starrkörperberschiebung entstehen.

>>>  ... dass ich Singularitäten erhalte. Das heißt je feiner mein Netz um die Einspannung wird, desto größer werden die Spannungen dort.

Kann ich nicht ganz nachvollziehen. Benutzt du adaptives Netz?

Kannst du Bildchen anlegen?

------------------
Grüße, Moe

[Diese Nachricht wurde von farahnaz am 19. Jun. 2017 editiert.]

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Ehmjay
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erstellt am: 20. Jun. 2017 08:53    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


Deckel.JPG


GrobeVernetzung.JPG


FeinereVernetzung.JPG

 
Meine Zwangsbedingungen habe ich wie folgt definiert: Um die Bohrung der Schraube habe ich einen Sketch gelegt. Darin habe ich einen Kreis mit dem Durchmesser der Kopfauflage erstellt. Im Nachhinein habe ich die Flächen getrennt um somit nur die Kopfauflagefläche als "Feste Zwangsbedingung" definieren zu können.
Gibt es da vielleicht Alternativen wie man dies noch modellieren kann? Also ich habe natürlich bei der Netzerstellung dann die einzelnen Netze verbunden!

Ich hatte ein Buch, da wurde das durch "Singularitäten" erklärt. Normalerweise sollte sich die Genauigkeit des Ergebnisses durch ein feineres Netz ja immer erhöhen. Also die Lösung konvergiert, je feiner das Netz wird, im Normalfall an die reale Lösung. In meinem Fall steigt die Spannung, bei einer Netzverfeinerung, aber ins Unendliche an. In dem Buch wird das dadurch begründet, dass durch die feste Einspannung Singularitäten am Übergang von fester Einspannung zu keiner Einspannung entstehen, da die Einspannung im CAD-Modell plötzlich von 0 auf 100 ansteigt und dies ist in der Realität nicht so. Dort gibt es einen fließenden Übergang. Dadurch wird der Kraftfluss an diesem Übergang gestört und somit können die Spannungen dort nicht genau ermittelt werden.

Ich hoffe Ihr könnt mir folgen 

Meine Frage ist daher, ob ihr eine Idee habt, ob und wie ich die Schraubenzwangsbedingungen noch formulieren kann? Ich muss das irgendwie umgehen können, da ich genau da, wo die SIngularitäten auftreten, also neben dem Schraubenkopf, die höchsten Spannungen erwarte, aber sie so nicht zufriedenstellend auswerten kann.

Bilder sind angehängt, beim 1. ist ein grobes Netz zu sehen und beim 2. ein feines.

LG

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farahnaz
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Ing.


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CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 20. Jun. 2017 14:37    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 Ehmjay 10 Unities + Antwort hilfreich

Kann sein dass dein Kontakt nur auf Kreislinie definiert ist? Wenn ja, ich würde vorschlagen einen Fläche zu Fläche (festen) Kontakt definieren, etwa Schraubenfläche als "Ring" verbunden mit Platte.  NX sollte auch solche Art von Kontakt (ich glaube du benutzt den Begriff "Zwangsbedingung", oder?) unterstützen.

Neben bei, das Netz ist eigentlich dort eher grob!

------------------
Grüße, Moe

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Ehmjay
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erstellt am: 20. Jun. 2017 14:55    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

Ja, mein Kontakt ist die Zwangsbedingung. Ich weiß nicht, ob du mein Vorgehen richtig verstanden hast. Ich Lade die Schraube erst gar nicht in das CAD Modell, sondern will sie nur durch Zwangsbedingungen widerspiegeln. Und ich schreibe nicht nur Zwangsbedingungen, ich meine auch Zwangsbedingungen  Ist eine fertige Funktion in NX.

Aber abgesehen davon, definiere ich meine gesamte Kopfauflagefläche als fest und nicht nur eine Kreislinie.

Danke für deine Hilfe aber ich komme leider noch nicht wirklich weiter...

LG

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farahnaz
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Ing.


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erstellt am: 20. Jun. 2017 18:47    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 Ehmjay 10 Unities + Antwort hilfreich

Leider habe ich keinen deutschsprachigen NX hier. So, es ist noch eine Fragezeichen für mich, welcher mechanische Ansatz hinten "Feste Zwangsbedingung" steckt.

Was noch aber erklärungsbedürftig ist, ist, warum eine Spannungsdiskontinuität (Spannungssprung) am Übergang von Platte zu Schraube zu sehen ist.

------------------
Grüße, Moe

[Diese Nachricht wurde von farahnaz am 21. Jun. 2017 editiert.]

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Ehmjay
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erstellt am: 21. Jun. 2017 10:44    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

"Feste Zwangsbedingung" bedeutet nichts anderes, als das die Fläche, die ich mit einer festen Zwangsbedingung versehe, absolut keine Bewegung mehr durchführen kann. Sprich alle 3 Translations- sowie Rotationsfreiheitsgrade sind unterbunden.

Die Spannungsdiskontinuität folgt genau aus dieser Singularität. Dadurch, dass ich von einer Stelle zur Nächsten definiere, dass einmal eine Bewegung möglich ist, und dann sprungartig nicht mehr, folgt diese Diskontinuität. In der Realität ist das näherungsweise genauso, aber halt nur näherungsweise. Unter meinem Schraubenkopf ist "alles fest" und daneben eben nicht. Aber in der Realität gibt es eben einen fließenden Übergang (auch wenn der minimal klein ist) und den kann ich in NX eben nicht simulieren. Dadurch wird der Kraftfluss gestört und ich erhalte eine Spannungsdiskontinuität..

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