Infos zur Ergebnisinterpretation, Darstellung und Auswertung /
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Moderatoren: ccad, mz15, auroraIco, Lehrstuhl

vom Ruthrof
#2852
Hallo,
ich bin neu auf dem Forum und möchte folgendes Problem diskutieren.
Ich habe eine Stimmgabel als STL Datei in Z88 Aurora geladen um die Eigenschwingungen (z.B. 440 Hz) zu berechnen. Das Ergebniss ist allerding ein Modus (456 Hz), wo die Gabel als Ganzes um den Haltepunkt schwingt und nicht, wie erwartet, die beiden Gabelenden gegeneinander. Bestimmt mache ich etwas falsch. Hat jemand Tipps hierzu? Siehe Anhänge.
vom ClaKle
#2857
Hallo Ruthrof,

bei der Berechnung von Eingenschwingungen kann es aus numerischen Gründen zu Abweichungen von ca. 20% kommen. Ihr Ergebnis liegt in diesem Toleranzbereich, also muss der Fehler nicht in Ihrem Modell liegen.

Eine Verbesserung kann durch veränderte Randbedingungen erfolgen. Leider sind keine Anhänge vorhanden, weshalb ich nicht weiß wie das Bauteil eingespannt ist. Da Sie jedoch von einem Haltepunkt sprechen, vermute ich, dass Sie einen Punkt am Griff für die Festhaltung nutzen. Der nicht eingespannte Teil der Stimmgabel schwingt dann komplett und bestimmt die Eigenfrequenz. Besser wäre es, den kompletten Griff der Stimmgabel festzuhalten (wie es in Realität die Hand tun würde). Dann kann nur noch der obere Teil der Gabel schwingen.

Ich hoffe ich konnte Ihnen erst einmal weiterhelfen. Gerne können Sie Ihre Anhänge noch einmal hochladen, damit sich das Problem konkretisieren lässt.

Mit freundlichen Grüßen
ClaKle
vom Ruthrof
#2879
Hallo ClaKle,
vielen lieben Dank für die rasche Antwort. Ich hatte vergessen mir Emails schicken zu lassen, wenn eine Antwort kommt (deswegen antworte ich ziemlich spät ).

Ich habe nun die Projektmappe gezippt, wahrscheinlich kann ein Ordner nicht hochgeladen werden, so lässt sich das Fehlern der Dateien erklären, oder?

Die Einspannung kann in der Tat ein Problem sein. Wie realisiert man eine Einspannung mit Z88 Aurora? Es ist ja keine Kraft, die eingeleitet wird, sondern nur dass hier die Auslenkung nahe 0 ist.
Dateianhänge
projektmappe Tuning fork
(636.98 KiB) 85-mal heruntergeladen
vom MBraun
#2881
Hallo Ruthrof,

um eine Festeinspannung zu realisieren müssen Sie den gepickten Knoten (hier im Beispiel das Set "einspannung") eine Verschiebung von 0 zuweisen (siehe Abbildung).

Zudem würde ich auch eine feinere Vernetzung empfehlen.

Viele Grüße
MBraun
Dateianhänge
(147.3 KiB) Noch nie heruntergeladen
vom Ruthrof
#2882
VIelen Dank für die rasche Antwort M.Braun!

Ich habe es gleich ausprobiert und in der Tat die erwartete Schwingung (siehe Bild) erscheint. Allerdings ist die Frequenz 4,16 E+004 = 41600 Hz. nicht wie erwartet 440 Hz. Ich habe schon mit verschiedenen (Stahl-) Materialien experimentiert, aber ich liege ja um Faktor 100 daneben.

Die Größenverhältnisse scheinen, wie bei einer Stimmgabel passend. Kann es sein das das Model insgesamt zu klein ist? Ist das so, dass der in Z88 Aurora gemessene Abstand 7.2 e-001 (dicke der Zinke der Gabel) in der Berechnung dan real nur 0,72 mm sind?

Gibt es eine Funktion das Model zu vergrößern?
Benutzeravatar
vom SHautsch
#2885
Hallo Ruthrof,

Z88Aurora arbeitet einheitenlos, d.h. Sie sind selbst für die Einheitenkonsistenz verantwortlich.
Wenn Sie die vorgebenenen Materialien in der Datenbank verwenden, so ist das Einheitensystem N/mm/t, also Newton als Krafteinheit, mm als Längeneinheit und Tonne als Masseneinheit.

Die gemessene Länge 7.2E-001 sind entsprechen 0.72 mm (wie Sie bereit passend festgestellt haben).

Nun können Sie entweder die Einheit ihres Modells im CAD anpassen oder die Materialdaten entsprechend ihrer Bauteilgröße ändern. Hier finden Sie eine kurze Info zur Einheitenkonsistenz:
http://fem-helden.de/einheiten-und-fem/

Beste Grüße,
SHautsch
vom Ruthrof
#2886
Sehr geehrter Herr Hautsch,
danke für die schnelle Antwort. Dann werde ich mein Modell mal auf die richtige Größe bringen, das erscheint mir sinnvoller als die Materialdaten anzupassen. Da ich ja die Eigenschwingung möglichst genau simulieren will.

Gibt es Empfehlungen für CAD Tools 2D/3D die mit Aurora gut zusammen arbeiten und zu Übungszwecken frei erhältlich sind?
Das bisherige Model haben ich aus dem Internet runtergeladen, da werde ich wohl keine Änderungen dran machen.

Beste Grüße aus München
M.Ruthrof
vom MBraun
#2887
Hallo Ruthrof,

an sich hat Z88Aurora keine direkte Schnittstelle zu einen CAD Programm wie zum Beispiel ProEngineer oder CATIA.
Wichtiger ist bei uns der Import über ein sogenanntes Austauschformat wie step oder iges. Um diese Formate aus ihren Modell zu erzeugen benötigen Sie allerdings ein CAD-Programm.
Ein kostenloses CAD Programm ist mir direkt nicht bekannt, jedoch gibt es die Möglichkeit Test- bzw. Studentenversionen von den CAD-Großprogrammen, wie beipielsweise Creo oder Autodesk herunterzuladen.

Viele Grüße
MBraun
Benutzeravatar
vom SHautsch
#2890
Halo Ruthrof,

kurze Ergänzung von meiner Seite: FreeCAD kenne ich als kostenloses CAD-Tool, das für Ihre Zwecke wohl ausreichend sein könnte. Dort müssten Sie dann das CAD-Modell als STEP oder STL exporieren, diese Formate kann Z88Aurora einlesen.
Alternativ - falls ihre Stimmgabel als STL-Datei vorliegt - können Sie auch einen STL-Manipulator wie Netfabb Basic nehmen. Das ist ebenfalls kostenlos und kann STL-Dateien bearbeiten (u. a. auch skalieren).

Ich hoffe, das hilft Ihnen weiter.

Beste Grüße,
SHautsch

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