Sehr geehrte Z88 Anwender..
ich bin Maschinenbau-Student im 5. Semester und habe mir eben das Buch von Frang Rieg zur FEA mit Hilfe von Z88 besorgt. Ich bin in einem Team der Formula Student dabei und darf f?r unseren Rennwagen den Gitterrohrrahmen berechnen. Ich w?rde das ganz gerne so einfach wie m?glich angehen, also mit Balkenelementen.
Nun habe ich leider gelesen, dass das Balkenelement Nr. 2 daf?r auf Grund der Einschr?nkung nicht in Frage kommt, ist das Richtig?
Sollte ich nun auf einen Tet10 umsteigen oder was k?nnt ihr mir empfehlen? Letztendlich sind das Hohlprofile mit Kreisring-Querschnitt.
Vielen Dank f?r eure Antworten.
Welches Element f?r einen Gitterrohrrahmen?
Moderatoren: ccad, mz15, auroraIco, Lehrstuhl
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red.rocket
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Sehr geehrter red.rocket,
eigentlich sollte dies kein Problem darstellen, da unser eigenes Team von der Uni Bayreuth dies schon einmal gemacht hat. Vielleicht ist es auch sinnvoll als erste Berechnung den Stab im Raum, also Element-Nummer 4 zu benutzen (Voraussetzung Fachwerk mit Dreiecksabst?tzung).
Tet10 ist nur f?r Volumenelemente. D.h., Sie k?nnen nat?rlich den Gitterrohrrahmen in einem CAD-System zeichnen, exportieren (am besten als .stp) und dann in Z88 Aurora einladen, vernetzen und schlussendlich berechnen.
Welche Einschr?nkung meinten Sie eigentlich genau bez?glich des Balkenelements? Die schiefe Biegung?
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
eigentlich sollte dies kein Problem darstellen, da unser eigenes Team von der Uni Bayreuth dies schon einmal gemacht hat. Vielleicht ist es auch sinnvoll als erste Berechnung den Stab im Raum, also Element-Nummer 4 zu benutzen (Voraussetzung Fachwerk mit Dreiecksabst?tzung).
Tet10 ist nur f?r Volumenelemente. D.h., Sie k?nnen nat?rlich den Gitterrohrrahmen in einem CAD-System zeichnen, exportieren (am besten als .stp) und dann in Z88 Aurora einladen, vernetzen und schlussendlich berechnen.
Welche Einschr?nkung meinten Sie eigentlich genau bez?glich des Balkenelements? Die schiefe Biegung?
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
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red.rocket
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Vielen Dank f?r die schnelle Antwort. mifris!
Meine Idee war es urspr?nglich ohne Volumenelemente zu arbeiten. D.h. ich wollte ein geometrisches Linienmodell mit Balkenelementen diskretisieren, und damit dann arbeiten.
Dazu brauche ich jedoch einen uneingeschr?nkten Balken, oder etwa nicht?
Die Rohre liegen ja auch schief im Raum..oder habe ich das mit der Einschr?nkung falsch verstanden?
Ich denke um letztendlich die Torsionssteifigkeit des Rahmens zu berechnen sind St?be ungeeignet.
Meine Idee war es urspr?nglich ohne Volumenelemente zu arbeiten. D.h. ich wollte ein geometrisches Linienmodell mit Balkenelementen diskretisieren, und damit dann arbeiten.
Dazu brauche ich jedoch einen uneingeschr?nkten Balken, oder etwa nicht?
Die Rohre liegen ja auch schief im Raum..oder habe ich das mit der Einschr?nkung falsch verstanden?
Ich denke um letztendlich die Torsionssteifigkeit des Rahmens zu berechnen sind St?be ungeeignet.
hallo red.rocket,
was bedeutet genau schief? Jeder Knoten und somit das gesamte (Balken-)Element hat eine x, y und z Komponente. Um die schiefe Biegung evtl. zu umgehen w?rde ich vorschlagen einfach mehrere Balken anstatt einen Balken zu verwenden. D.h., den Diskretisierungsgrad erh?hen. Dadurch bekommt man mehr Knoten mit mehreren Berechnungspunkten.
Ich hoffe, ich konnte weiterhelfen.
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
was bedeutet genau schief? Jeder Knoten und somit das gesamte (Balken-)Element hat eine x, y und z Komponente. Um die schiefe Biegung evtl. zu umgehen w?rde ich vorschlagen einfach mehrere Balken anstatt einen Balken zu verwenden. D.h., den Diskretisierungsgrad erh?hen. Dadurch bekommt man mehr Knoten mit mehreren Berechnungspunkten.
Ich hoffe, ich konnte weiterhelfen.
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
Hallo red.rocket,
ich habe mich nochmal mit meiner Kollegin ?ber das Problem der schiefen Biegung unterhalten. Wenn Sie Balken mit Hohlrohrprofil verwenden und diese Profil relativ d?nnwandig machen, ist der Fehler des Fl?chentr?gheitsmoment relativ gering, so dass man gute Ergebnisse bekommt.
Falls noch irgendwelche Fragen sind, k?nnen Sie sich gerne an mich wenden. (michael.frisch@uni-bayreuth.de)
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
ich habe mich nochmal mit meiner Kollegin ?ber das Problem der schiefen Biegung unterhalten. Wenn Sie Balken mit Hohlrohrprofil verwenden und diese Profil relativ d?nnwandig machen, ist der Fehler des Fl?chentr?gheitsmoment relativ gering, so dass man gute Ergebnisse bekommt.
Falls noch irgendwelche Fragen sind, k?nnen Sie sich gerne an mich wenden. (michael.frisch@uni-bayreuth.de)
Mit freundlichen Gr??en,
M. Frisch
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Also ich bin echt am verzweifeln.. ich habe mich nach langem Vergleichen nun doch f?r Z88 Aurora entschieden. Mein Modell aufgebaut, Randbedingungen eingetragen und beim Berechnen gibt es nun Probleme :(
Randbedingungen:
[img]http://img513.imageshack.us/img513/3349/93077497.jpg[/img]
Konsole:
[img]http://img229.imageshack.us/img229/4967/konsoley.jpg[/img]
Ich spanne den Rahmen hinten an 8 Punkten fest ein, und verdrehe vorn an 2 Punkten um einen bestimmten Betrag, welcher dann 1? Verdrehung um die L?ngsachse bedeutet.
Aber egal wie ich die RB's setze, das Programm will einfach nicht rechnen. Ob mit Kr?ften, Momenten oder Verschiebungen.
Ich arbeite mit Z88Aurora 64bit und bin mir eigentlich sehr sicher, das das System nicht unterbestimmt ist...Ansys hat's gemacht :(
Danke sehr.
Randbedingungen:
[img]http://img513.imageshack.us/img513/3349/93077497.jpg[/img]
Konsole:
[img]http://img229.imageshack.us/img229/4967/konsoley.jpg[/img]
Ich spanne den Rahmen hinten an 8 Punkten fest ein, und verdrehe vorn an 2 Punkten um einen bestimmten Betrag, welcher dann 1? Verdrehung um die L?ngsachse bedeutet.
Aber egal wie ich die RB's setze, das Programm will einfach nicht rechnen. Ob mit Kr?ften, Momenten oder Verschiebungen.
Ich arbeite mit Z88Aurora 64bit und bin mir eigentlich sehr sicher, das das System nicht unterbestimmt ist...Ansys hat's gemacht :(
Danke sehr.
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Hallo red.rocket,
k?nnten Sie mir bitte mal die Dateien Z88i1.txt und Z88i2.txt per Mail schicken? Dann kann ich vielleicht genaueres dazu sagen. Es ist schon sehr komisch, dass er keine Spannungen anzeigt...
Mail: michael.frisch@uni-bayreuth.de
Sch?nen Abend noch.
Mit freundlichen Gr??en
M. Frisch
k?nnten Sie mir bitte mal die Dateien Z88i1.txt und Z88i2.txt per Mail schicken? Dann kann ich vielleicht genaueres dazu sagen. Es ist schon sehr komisch, dass er keine Spannungen anzeigt...
Mail: michael.frisch@uni-bayreuth.de
Sch?nen Abend noch.
Mit freundlichen Gr??en
M. Frisch
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Also das scheint ein grundlegendes Problem zu sein - oder ich habe etwas falsch verstanden. Selbst wenn ich einen Balken an einer Seite fest einspanne (alle 6 FG) und ihn an der anderen Seite senkrecht zur L?ngsachse belaste - zeigt er mir keine Spannungen an.
Obwohl in Z8803.txt welche existieren!?
(SIGZZ1 und SIGZZ2)
Was hat es bei Balkenelementen mit den Gausspunkten auf sich?
(eigentlich nichts oder, sollte doch nach Balkentheorie exakt sein)
Oder habe ich falsche Einstellungen drin bzw. stehe ich auf den Schlauch?
Ich sollte doch eigentlich die Spannungen angezeigt bekommen..
Obwohl in Z8803.txt welche existieren!?
(SIGZZ1 und SIGZZ2)
Was hat es bei Balkenelementen mit den Gausspunkten auf sich?
(eigentlich nichts oder, sollte doch nach Balkentheorie exakt sein)
Oder habe ich falsche Einstellungen drin bzw. stehe ich auf den Schlauch?
Ich sollte doch eigentlich die Spannungen angezeigt bekommen..
Hallo red.rocket,
eigentlich muss die Spannung angezeigt werden. Egal on Stab oder Balken. Haben Sie den Lastfall im Postprozessor angew?hlt?
Bei Ihrer Konstruktion ist mir aufgefallen, dass die St?be teilweise unsymmetrisch aufgebracht wurden. Des Weiteren sollten bei einer Stabkonstruktion keine Vierecke gebildet werden, sondern nur Dreiecke. Deswegen auch die fragw?rdigen Ergebnisse.
Wegen der Spannungsanzeige kann ich Ihnen nur anbieten, dass ich mir das mal anschaue. Dann kann ich mehr dazu sagen.
Die Gau?punkte ben?tigt man in der Tat nur bei Volumenelemente. Diese stellen die St?tzstellen bzw. die Integrationspunkte dar, damit ?berhaupt eine numerische Berechnung m?glich ist.
Mit freundlichen Gr??en
M. Frisch
eigentlich muss die Spannung angezeigt werden. Egal on Stab oder Balken. Haben Sie den Lastfall im Postprozessor angew?hlt?
Bei Ihrer Konstruktion ist mir aufgefallen, dass die St?be teilweise unsymmetrisch aufgebracht wurden. Des Weiteren sollten bei einer Stabkonstruktion keine Vierecke gebildet werden, sondern nur Dreiecke. Deswegen auch die fragw?rdigen Ergebnisse.
Wegen der Spannungsanzeige kann ich Ihnen nur anbieten, dass ich mir das mal anschaue. Dann kann ich mehr dazu sagen.
Die Gau?punkte ben?tigt man in der Tat nur bei Volumenelemente. Diese stellen die St?tzstellen bzw. die Integrationspunkte dar, damit ?berhaupt eine numerische Berechnung m?glich ist.
Mit freundlichen Gr??en
M. Frisch
Liebe (r) red.rocket,
da scheinen einige Missverstaendnisse in der Diskussion vorzuliegen:
1. Wenn die Balken recht duenn und lang sind, wuerde ich gleich Staebe Nr.4 nehmen. Der Einspannungseinfluss von Balken, selbst wenn sie in den Knoten verschraubt oder verschweisst sind, ist dann vernachlaessigbar. Bei Staeben Nr.4 koennen Sie auch Spannungen sehen.
2. Wenn das Balkenprofil in allen Achsen symmetrisch ist (z.B. ein Rundrohr), dann tritt das Problem der schiefen Biegung ueberhaupt nicht auf. Wir werden aber demnaechst ein universelles Balkenelement entwickeln (ich war bisher nur zu faul dazu) - aber siehe 3.:
3. Die Spannungen von Balken Nr.2 und Wellen Nr.5 koennen (eigentlich: sollen) weder in Z88 V13 noch in Z88 Aurora grafisch angezeigt werden (nur in der Datei Z88O3.TXT sind die Nennspannungen ausgeschrieben) und zwar aus Sicherheitsgruenden, weil bei Balken und Wellen neben den eigentlichen Nennspannungen oft noch Kerbspannungen hinzukommen, die ein FE-Programm so nie erfassen kann (auch nicht Ansys). Sie muessten heutzutage zunaechst die Nennspannungen per FEA rechnen und dann die FKM-Richtlinie 183 oder die DIN 743 anwenden, vgl. Decker: Maschinenelemente, 17.Auflage. Daher koennen sehr schnell Fehlinterpretationen auftreten - und das war mir zu gewagt. Wenn Ansys das macht - nun denn! Denn diese Problematik ist in unserem Buch Rieg/Hackenschmidt: Finite Elemente Analyse fuer Ingenieure, 3.Auflage sehr deutlich abgehandelt: S.108, S.394ff, S.519ff.
Ich hoffe, ich konnte etwas Licht in Dunkel bringen.
Viele Gruesse
Prof. Rieg
da scheinen einige Missverstaendnisse in der Diskussion vorzuliegen:
1. Wenn die Balken recht duenn und lang sind, wuerde ich gleich Staebe Nr.4 nehmen. Der Einspannungseinfluss von Balken, selbst wenn sie in den Knoten verschraubt oder verschweisst sind, ist dann vernachlaessigbar. Bei Staeben Nr.4 koennen Sie auch Spannungen sehen.
2. Wenn das Balkenprofil in allen Achsen symmetrisch ist (z.B. ein Rundrohr), dann tritt das Problem der schiefen Biegung ueberhaupt nicht auf. Wir werden aber demnaechst ein universelles Balkenelement entwickeln (ich war bisher nur zu faul dazu) - aber siehe 3.:
3. Die Spannungen von Balken Nr.2 und Wellen Nr.5 koennen (eigentlich: sollen) weder in Z88 V13 noch in Z88 Aurora grafisch angezeigt werden (nur in der Datei Z88O3.TXT sind die Nennspannungen ausgeschrieben) und zwar aus Sicherheitsgruenden, weil bei Balken und Wellen neben den eigentlichen Nennspannungen oft noch Kerbspannungen hinzukommen, die ein FE-Programm so nie erfassen kann (auch nicht Ansys). Sie muessten heutzutage zunaechst die Nennspannungen per FEA rechnen und dann die FKM-Richtlinie 183 oder die DIN 743 anwenden, vgl. Decker: Maschinenelemente, 17.Auflage. Daher koennen sehr schnell Fehlinterpretationen auftreten - und das war mir zu gewagt. Wenn Ansys das macht - nun denn! Denn diese Problematik ist in unserem Buch Rieg/Hackenschmidt: Finite Elemente Analyse fuer Ingenieure, 3.Auflage sehr deutlich abgehandelt: S.108, S.394ff, S.519ff.
Ich hoffe, ich konnte etwas Licht in Dunkel bringen.
Viele Gruesse
Prof. Rieg