FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

In diesem Forum Fragen und Diskussionen in Deutsch
Forum rules
Foren-Regeln und hilfreiche Informationen

WICHTIG: Bitte zuerst lesen, bevor Sie posten
nrg112
Posts: 3
Joined: Thu May 13, 2021 7:52 am

FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby nrg112 » Thu May 13, 2021 8:12 am

Hallo zusammen,

ich arbeite mich gerade etwas in FreeCad ein. Mein Ziel ist es die Biegung eines Balkens zu berechnen welcher aus verschiedenen Materialien besteht, um diesen später hinsichtlich Gewichts/Biegungs Verhältnis zu optimieren.
Das Zielmodell existiert noch nicht, aktuell experimentiere ich einfach etwas um wieder in die Thematik rein zu kommen.
An Erfahrung bringe ich Basics in Ansys aus dem Maschinenbaustudium mit.
Konstruiert wird in Fusion360 oder SiemensNX. Somit importiere ich STP/IGES in Freecad.
Natürlich stoße ich auf ein paar Probleme und hoffe ihr helft mir etwas weiter. :)

1. Simulation mit mehreren Körpern aus verschiedenen Materialien funktioniert soweit. (mit Hilfe des bekannten Tutorial übers CompSolid erstellen....)
2. Meine Lasten wirken nicht auf die ganzen Körperflächen, hier hänge ich aktuell fest.
Beispiel: Fixierung an Lagersitz auf einer Welle:
Lagersitz.PNG
Lagersitz.PNG (33.45 KiB) Viewed 1075 times
- Einzelne Flächen ins Modell mit einfügen: Führt zu einem falschen Ergebnis
Ich bin mir auch nicht sicher ob die Flächen mit ins Compsolid müssen oder nicht.
- Erstellen der Flächen durch z.B. minimales Ausnehmen/Auftragen der Körper an der Laststelle:
Sehr kleine Ausnehmung die das Ergebnis kaum beeinflusst führt aber dazu, dass ich kein sauberes Mesh mehr erstellen kann. Wsl durch die
Ungenauigkeit des Ex- und Imports verursacht.
Mesh.PNG
Mesh.PNG (38.48 KiB) Viewed 1075 times
- Erstellen der Flächen durch z.B. Ausnhemen/Auftragen im Millimeter-Bereich: Scheint zu funktionieren beeinflusst aber das Ergebnis zu stark.
Auftrag.PNG
Auftrag.PNG (22.93 KiB) Viewed 1075 times
Gibt es hier vielleicht noch eine ganz andere Möglichkeit? Oder mache ich nur etwas falsch?

Danke schonmal für eure Hilfe!
UR_
Posts: 1331
Joined: Tue Jan 03, 2017 8:42 pm

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby UR_ » Thu May 13, 2021 1:43 pm

Mittels BooleanFragments können beliebige Faces auf einen Solid aufgebracht werden.

Sketche können mit SketchOnSurface auch auf Zylinderflächen projiziert werden.

SketchOnSurface ist in der CurvesWB enthalten (siehe Addon-Manager).

Screenshot 003.png
Screenshot 003.png (34.28 KiB) Viewed 1041 times
Screenshot 002.png
Screenshot 002.png (102.22 KiB) Viewed 1041 times

Datei:
kiss.FCStd
(350.7 KiB) Downloaded 10 times
nrg112
Posts: 3
Joined: Thu May 13, 2021 7:52 am

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby nrg112 » Thu May 13, 2021 7:32 pm

Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Sind die Flächen mittels BooleanFragments mit eingebunden kommt Netgen auf kein sauberes Ergebnis.
Netgen.PNG
Netgen.PNG (55.91 KiB) Viewed 999 times
Gmsh rechnet, aber nach ca. 10 Minuten habe ich abgebrochen. Ich denke solange braucht es für dieses Teil kaum wenn kein Fehler vorliegt?

Mit SketchOnSurface bekomme ich aber z.B. den Lagersitz nicht auf die Welle, da er ja rundherum gehen muss?
Attachments
Test10.FCStd
(642.38 KiB) Downloaded 15 times
User avatar
bernd
Posts: 11658
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby bernd » Thu May 13, 2021 8:22 pm

your geometry has dozens of errors. This might be a problem for the mesher ...


Screenshot_20210513_222124.png
Screenshot_20210513_222124.png (96.89 KiB) Viewed 978 times
User avatar
bernd
Posts: 11658
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby bernd » Thu May 13, 2021 9:01 pm

@_UR schönes modell :D

anbei meine version des objektes ohne Fehler, dann vernetzt gmsh es in wenigen sekunden. Netgen wird dann auch keine probleme haben. Jetzt könnte man noch mit mesh regionen die einzelnen bereiche verschieden vernetzen.

Ich wäre neugierig wie _UR oder Chris das modellieren würden. Ich gehe da eher immer umwege ...

gruss bernd

Test10_bernd.FCStd
(707.79 KiB) Downloaded 16 times
Screenshot_20210513_225758.png
Screenshot_20210513_225758.png (455.37 KiB) Viewed 967 times
User avatar
bernd
Posts: 11658
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby bernd » Thu May 13, 2021 9:05 pm

@_UR mir gefällt das so gut, dass es meiner meinung sogar dieses uralte pic ersetzen kann. Das hat doch mal ein wenig pep.


Screenshot_20210513_230424.png
Screenshot_20210513_230424.png (411.87 KiB) Viewed 962 times
user1234
Posts: 506
Joined: Mon Jul 11, 2016 5:08 pm

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby user1234 » Thu May 13, 2021 9:19 pm

Hallo!
nrg112 wrote: Thu May 13, 2021 7:32 pmLagersitz nicht auf die Welle, da er ja rundherum gehen muss?
Nein, ein Lagersitz (für eine Welle) geht nie rundherum, immer projizierend, aber mit Wechselbelastung (die 1/2 Fläche dreht sich quasi rundherum).

Ich würde es mit einem cut ohne refinement machen, egal ob Part oder PartDesign. Außerdem würde ich die Last der Fläche nicht linear projizieren aufteilen, da das nicht der Realität entspricht (ich mache es immer verteilend mit der Querschnitthöhe). Ich habe es sogar mal hier im Forum geposted, nur finde ich es auf die Schnelle nicht, weil das Forum in der Wartung war und ich noch (fast) keine Fotos.

Auch wichtig: wenn du mit netgen meshed, dann musst du bei Wellen, wegen dem Netzwachstum, immer Zwischenflächen einbauen, sonnst wird das Mesh schlecht und eher zufällig. Wenn das gemacht ist, kriegt man echt gute Meshes raus. Da gibt es auch einen Post dazu, finde ich aber auch jetzt nicht.

Grüße
user1234
User avatar
bernd
Posts: 11658
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby bernd » Thu May 20, 2021 8:37 am

@UR_

Dürfen wir den Kussmund für das wiki brauchen?
UR_
Posts: 1331
Joined: Tue Jan 03, 2017 8:42 pm

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby UR_ » Thu May 20, 2021 1:31 pm

bernd wrote: Thu May 20, 2021 8:37 am Dürfen wir den Kussmund für das wiki brauchen?
na klar!

Der Tor läuft den Genüssen des Lebens nach und sieht sich betrogen.
Arthur Schopenhauer
User avatar
bernd
Posts: 11658
Joined: Sun Sep 08, 2013 8:07 pm
Location: Zürich, Switzerland

Re: FEM Multikörper Definition des Krafteintrags auf Fläche

Postby bernd » Fri May 21, 2021 3:33 pm

UR_ wrote: Thu May 20, 2021 1:31 pm Der Tor läuft den Genüssen des Lebens nach und sieht sich betrogen.
Arthur Schopenhauer
Wenn er sich mal da nicht selber im Spiegel gesehen hat ... https://de.wikipedia.org/wiki/Arthur_Sc ... 6nlichkeit

Mist ich hab beim Kussmund den Geniesser gesehen, aber wenn das die Reaktion des Kussmundes auf FEM ist, und man im Spiegel den Geek und nicht den Geniesser sieht, dann passt der doch nicht ...