Vernetzungsprobleme aus Step Datei

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Mattes
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Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von Mattes »

Hallo zusammen,

Zu allererst muss ich gestehen, dass ich in dem Gebiet der FEM Berechnung ein Anfänger bin und noch keinerlei Erfahrung mit Z88 oder anderen Programmen gehabt habe.
Leider hab ich ein Problem beim Vernetzen eines Bauteils welches in Solidworks gezeichnet und als .Step gespeichert wurde.
Zuallererst habe ich schonmal eine Frage zwegs Präprozessor Einstellung, wenn ich zum Beispiel als Vernetzer Tegten auswähle und als Elementtyp Tetraeder linear..... was muss für eine Eingabe bei "Wert" getätigt werden???
Aus dem Benutzerhandbuch/Beispielvideos wird mir leider nicht klar was mit: "die Wertangabe entspricht der mittleren Kantenlänge in der jeweilig verwendeten Längeneinheit" wirklich gemeint ist. Kantenlänge von was ? Bauteil? von Tetraederelement ? was für eine Einheit hat der Wert?

Nun da ich schon einiges herumprobiert habe kam ich dennoch schon einmal zu einem kleinen Teilerfolg welcher mir etwas Hoffnung bei meinem Bauteil macht:
Ich konnte das Bauteil, bei dem allerdings noch 2 Bohrungslöcher fehlen, mit Tetgen (linear) mit einem Wert von 20-35 vernetzen. Bei anderen Werten wie 20-35 hängt sich das Programm leider auf. Sobald ich dann aber die 2 Bohrungen in dem CAD File hinzufüge und versuche es zu vernetzen, hängt sich das Programm ebenfalls auf. Manchmal bleibt dann die Tetgen.txt Datei einfach leer oder aber es entsteht ein Fehlercode wie dieser:

Warning: Polygon 1 has two identical verts in facet 2025.
Warning: Polygon 1 has two identical verts in facet 2026.
Warning: Polygon 1 has two identical verts in facet 2314.
Warning: Polygon 1 has two identical verts in facet 2315

Die Knotenpunkte die nun fehlerhaft sind, sind allerdings an einer völlig anderen Stelle des Bauteils entstanden als dort wo die Löcher hinzugefügt wurden.
Warum entstehen Fehler an einer ganz anderen Stelle des abgeänderten Bauteils und wie können diese Fehler behoben werden.

Der Vernetzer Netgen funktioniert leider bei beiden Bauteilen mit unterschiedlicher Werteingabe nicht.(Programm stürtz ebenfalls ständig ab)

Vielen Dank im Voraus für jede Hilfe !
Viele Grüße Matthias

(Ich kann die Step-Datei gerne jemandem zukommen lassen falls das hilft mein Problem zu beheben =))
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SHautsch
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von SHautsch »

Hallo Mattes,

es freut uns sehr, dass Sie sich Z88Aurora als Einstieg in die FEM-Welt ausgesucht haben.
Kleine Info vorweg: auf http://www.fem-helden.de gibt's viel Informationen, Tipps & Tricks sowie Beispiele zur FEM.

Zu Ihrem Problem: der einstellbare Wert beim Tetgen entspricht der mittleren Kantenlänge eines Tetraederelements. Der Wert hat keine Einheit, er bezieht sich auf das Bauteil (man könnte sagen: wenn das Bauteil in Metern konstruiert wurde, dann ist der Wert auf Meter zu beziehen, wenn in mm konstruiert, dann mm).

Wenn Tetgen oder Netgen beim Vernetzen abstürzen, kann der verwendete Wert zu klein sein, womit der Vernetzungsaufwand extrem steigt und Ihr Rechner "in die Knie" geht. Alternativ können auch Probleme mit der Geometrie vorliegen, wenn z.B. kleine Radien, Fasen, Nuten, etc. vorliegen und somit die Vernetzung erschwert wird.
Am Besten Sie senden uns Ihre STEP-Datei per E-Mail an "z88aurora -ätt- uni-bayreuth.de" oder laden Sie hier im Forum hoch. Dann können wir fundierte Aussagen treffen.

Zur Entstehung der Fehler: STEP-Dateien werden intern in STL-Dateien konvertiert, welche dann mit Tetgen und Netgen vernetzt werden können. Bei dieser Konvertierung können bei fehlerhaften oder komplexen STEP-Dateien mitunter Fehler entstehen. Um dies zu Umgehen, könnten Sie auch direkt STL-Dateien aus Ihrem CAD-System exportieren. Achten Sie hierbei aber auf eine ausreichende Qualität der Triangulation.

Falls Sie weitere Fragen haben, antworten wir Ihnen hier schnellstmöglich.

Mit freundlichen Grüßen
SHautsch
RTec
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von RTec »

Hallo,
ich hoffe, es ist nicht schlimm, dass ich mich mit fast dem gleichen Problem an diesen Fred dranhänge.

Ich möchte gerne ein Pleuel testen, das im wirklichen Leben genau unterhalb des Kolbenbolzenauges bei etwa 7000 U/min gerissen ist. Ich hatte vor das Ganze mit einer FEM-Simulation zu prüfen.

Der Aufbau des Pleuels ist nicht ganz trivial, weil es sehr unsymmetrisch mit vielen Ausbuchtungen ist. In FreeCAD habe ich das Pleuel nachgebildet so gut ich konnte.
BMC 998 Conrod Fusion Version 05 fillet.jpg
(75.62 KiB) 1254-mal heruntergeladen
Ich habe das Pleuel aus drei bzw., wenn ich die Kolbenbolzenlagerbuchse mitrechne, aus vier Teilen zusammen gebaut.
1. Kolbenbolzenauge (sieht so fassförmig aus)
2. Steg, der Abschnitt vom Kolbenbolzenauge bis kurz vor dem unteren Teil
3. Kurbelwellenlagerende, wohl das komplexeste von den Teilen

Den Pleuellagerdeckel habe ich noch nicht moduliert, weil ich auch der Meinung war, dass der für Festigkeitsbetrachtung zunächst noch nicht relevant sei.

Weil die Vernetzung nicht klappt, habe ich verschiedene Modelle als .step-Dateien aus FreeCAD exportiert.

Zunächst das komplette Pleuel mit allen Abrundungen, die ich in FreeCAD machen konnte. ->Fehler bei der Vernetzung.

Dann das komplette Pleuel ohne Abrundungen. -> auch Fehler bei der Vernetzung.

Schließlich nur das Pleuelauge mit dem Steg, das einfachste meiner Modelle, weil ich ja eigentlich nur die Belastung knapp unterhalb des Auges betrachten wollte. -> auch Fehler im netgen.log

Ich bin, was FEM anbetrifft, Anfänger, habe die Eingaben in Z88 so gemacht wie wie bei den femhelden beim Kardangelenk, aber nun weiß ich nicht mehr weiter.

Wenn mir jemand helfen könnte, wäre ich sehr dankbar.

Viele Grüße
Helmut

P.S. irgenwie klappt es nicht, außer dem Bild oben die .step-Dateien an den Beitrag anzuhängen.
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SHautsch
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von SHautsch »

Hallo RTec,

kein Problem, wir helfen Ihnen gerne.

Wenn Sie uns die STEP-Modelle zukommen lassen könnten, würden wir in Sachen Vernetzung ein paar Versuche durchführen und prüfen, ob wir auch Ihre komplexeren Modelle vernetzt bekommen.
Bitte einfach im ZIP-Archiv per E-Mail an "z88aurora [@at@] uni-bayreuth.de" senden!

Mit freundlichen Grüßen
SHautsch
ClaKle
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von ClaKle »

Hallo RTec,

anhand Ihrer zugesendeten Dateien konnten wir das Problem lokalisieren und lösen. Der Fehler liegt in den verwendeten STEP-Dateien. Auch wenn das Bauteil äußerlich nach einem Teil aussieht, handelt es sich um mehrere einzelne Teile, also eine Baugruppe. Die bei Z88Aurora verwendeten Vernetzer können nur einzelne Bauteile, keine Baugruppen vernetzen.
Somit muss auch Ihr Bauteil als einzelnes Teil vorliegen (TIPP: Viele CAD-Programme können einzelne Parts einer Baugruppe zu einem Teil zusammenführen). Dieses als STEP oder STL exportieren und in Z88Aurora importieren. Anschließend dürften keine Probleme beim Vernetzen auftreten.

Bei Rückfragen stehen wir Ihnen gerne weiterhin zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen
ClaKle
RTec
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von RTec »

Hallo Herr/Frau ClaKe,

Vielen Dank für die superschnelle Hilfe, das haut ja einen regelrecht um. Klasse!

Ich werde das morgen auf meinem Z88-PC ausprobieren. Ich hoffe, dass ich mit dem Markieren der Kraftangriffsflächen parat komme, so dass ich dann eine Berechnung und Darstellung der Beanspruchung durchführen kann.

Viele Grüße
Helmut
ClaKle
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von ClaKle »

Wir danken Ihnen für Ihr Interesse an Z88Aurora. Auch bei weiteren Fragen stehen wir Ihnen natürlich mit Rat und Tat gerne zur Seite.
RTec
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von RTec »

Hallo,
ich möchte mich nochmals für die spontane große Hilfe des Help-Centres bedanken.
Nun hat alles geklappt wie man an dem Bild sehen kann.
BMC 998 conrod z88 load.jpg
Verschiebung des Pleuels in positiver y-Richtung durch eine Last am Pleuelauge
(273.69 KiB) 1148-mal heruntergeladen
Viele Grüße
Helmut
RTec
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Re: Vernetzungsprobleme aus Step Datei

Beitrag von RTec »

Hallo,
ich habe es jetzt auch geschafft das ganze Pleuel in Z88-Aurora zu simulieren.

Wichtig war hierbei, dass ich in FreeCAD, mit dem ich das CAD-Modell erstellt hatte und aus insgesamt vier einzeln erstellten Teilen zusammen gebaut hatte, bei jedem Schritt des Zusammenfügens der Einzelteile, die Geometrie von FreeCAD habe überprüfen lassen. Und erst als dort alles Fehlerfrei war, habe ich die .step-Datei exportiert. Danach funktionierte das Vernetzen mit netgen tadellos. Die restlichen Schritte habe ich gemäß dem Z88-Video-Tutorial Nr. 07 durchgeführt. Als Material habe ich mir ein eigenes angelegt, nämlich 35CrNiMo6, dessen Daten ich zuerst zusammen getragen und dann in Z88 Materialzuordnung eingegeben hatte.

Mit dem Ergebnis bin ich sehr zufrieden:
BMC 998 conrod z88 load 002.jpg
Komplettes Pleuel simuliert
(271.82 KiB) 1126-mal heruntergeladen
So, jetzt muss ich noch den Pleuel-Deckel modulieren und auch den an den Rest anbauen. Dann lasse ich noch einmal F88 darüber laufen und dann ist dieses Projekt zunächst fertig.

Vielen Dank nochmal an die Helpline von Z88, die mir über die Hürden geholfen haben.

Viele Grüße
Helmut
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