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Rohrabschnitt.jpg

Werte Forumsmitglieder,

ich habe eine etwas ungewöhnliche Bitte: Für einen Kollegen in USA, der mit Cosmosworks arbeitet und für unser internationales Team Simulationen machen soll, möchte ich einen Ideenansatz erfragen. Selber kann ich leider nicht konkret helfen, da ich Pro/E Anwender bin und auch keine Simulationen rechne.

Folgendes Problem steht zur Simulation an:
Ein auskragendes gestuftes Zylinderrohr ist Teil eines Meßgerätes und wird mit Querkräften belastet, deren Einleitungsort entlang der Rohrachse variiert. Ein bestimmter Rohrabschnitt ist lokal mit DMS beklebt und deswegen Gegenstand der Untersuchung. Wir wollen das Dehnungsfeld auf einem Punktenetz auf der Oberfläche dieses Rohrabschnittes wissen und zwar in drei Orientierungen: 0°, +45°, -45° zur Rohrachse.
Das Punktenetz kommt zustande aus der Unterteilung des Abschnittes in N Ringe (hier 12) entlang der Rohrachse und M Längslinien entlang des Umfanges (hier 72, weil alle 5°), es entstehen also NxM interessierende Punkte auf der Oberfläche. Am Anfang und Ende dieses Rohrabschnittes sind Steifigkeitssprünge, von denen ich jetzt nicht wüßte, wie sie vom Datenabgriff her integriert werden könnten.

Wenn die Simulation mit einer Lastposition gerechnet ist, sollen die drei Dehnungsfelder (für 0°,+45°,-45°) in Excel ausgelesen werden und vielfältige Auswertungen erfolgen.

Die Frage ist für mich, mit welchen Hilfsmitteln man diese Punkte (NxM-Netz) definieren und die Daten dann abgreifen kann. Das könnten auch Programmierungen sein. Ich habe ein wenig geforscht und die begriffe API und Sensoren gefunden.

Was bislang gemacht wurde (siehe Bildchen, Bauteil zur Lasteinleitung nicht gezeigt):
Der Kollege hat im interessierenden Bereich grober vernetzt und eine Längslinie aus kleinen Rechtecken (PID) definiert, die in zwei Dreiecke weiter unterteilt wurden (siehe enger wernetzten Bereich im angehängten Bildchen), diese Linie jeweils um 5° am Umfang weiter gedreht und neu gerechnet (=> 72x). Diese Methode halte ich - gelinde gesagt - für suboptimal, da für jede Simulation umgenetzt werden muß. Da sich sowohl das Umgebungs- als auch das Subnetz als zu grob/nicht brauchbar erwiesen hat (es folgen unplausible Artefakte in den Dehnungs-Verläufen), wird das Verfahren mit feinerem Netz zunehmend unhandlicher.

Es würde mich freuen, wenn ich den Kollegen mit einer alternativen Methode unterstützen könnte, denn offenbar tappt man dort im Dunkeln und behilft sich mit dem Beschriebenen.

Herzlichen Dank für jede Antwort.
Michael

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Hallo Michael.

Wenn bestimmte Punkte auf Oberflächen von Interesse sind (z.B. hinsichtlich
Krafteinleitung oder wie hier hinsichtlich der Verschiebung) könnte man
in Solidworks mittels TRENNLINIEN die entsprechenden Oberflächen quasi
"aufspalten".
Habt Ihr das schon ausprobiert ?

Gruß
Roland 

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* Keymaster of the Masterkey *

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Bild01-120404.JPG

Hallo Michael.

Meinst du das ungefähr so?======>
Dann musst du mit den Einstellungen der Netzelemente spielen.

Gruß
ThoMay

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NormaldehnungenentlangRohrabschnitt.jpg

Hallo Roland, hallo ThoMay,

ganz herzlichen Dank für Eure Antworten! Nochmal vorab: Leider betreibe ich CosmosWorks selber nicht, was mich zu einem gewissen Anteil unsicher darüber bleiben läßt, wie präzise meine Aussagen ausfallen.

@Roland:
Das kommt mir sehr bekannt vor. Der US-Kollege erklärte, er würde "split-surfaces" verwenden, also abgespaltene Flächen vorgegebener Ausdehnung (aktuell sind das gerade kleine Quadrate, die innerlich zu Dreiecken geteilt werden), an deren Rand- und inneren Knoten die interessierenden Dehungswerte genommen und gemittelt würden.
Das sind übrigens genau die kleinen Quadrate im feineren Teil meines oben angehängten Bildes.
Und wie beschrieben vernetzt er diese Linie aus Quadraten für jede Position mit Hilfe eines Macros neu. Der naheliegende Schluß, einfach den ganzen interessierenden Umfang mit diesen "Trennflächen" zu versehen, scheitert seiner Aussage nach an der großen Arbeit die verursacht würde und der damit offenbar explodierenden Modellgröße. Ob und mit welchem Aufwand sich die Arbeit "automatisieren" ließe, kann ich nicht beurteilen, aber immerhin hat er die Umvernetzung automatisieren können.

Verhält sich das mit den Trennlinien anders? Was sind die Eigenschaften von Trenninien? Könnte man damit Kreuzungspunkte erzeugen and denen Daten abgeriffen werden können?

@ThoMay:
Das sieht sehr interessant aus, da kommen mir sofort ein paar Fragen:
1. Wie wird dieses regelmäßige Netz erzeugt? Damit meine ich hauptsächlich den Teil aus triangularisierten Quadraten.
2. Die etwa horizontal liegende Doppelreihe aus gleichschenkligen Dreiecken ist eine Art Ausgleichs"fuge" für die große Netzfläche?
3. Nach der Simulation werden an jedem Knoten die interessierenden Dehnungen (0°/45°/-45°/evtl. mehr) automatisch zur Verfügung stehen, ist das richtig? Oder muß noch etwas vordefiniert werden?
4. Die Feinheit des Netzes werden wir so oder evtl. auch feiner brauchen, sicher aber nicht die Daten jedes Knotens - eine Vermutung aus Datanmengen-Gründen. Damit würde sich die Aufgabe stellen, eine Datenauslese entlang bestimmter Pfade zu programmieren. Vermutlich entsteht die Herausforderung, wenn wir z.B. eine Durchmesser-Parameterstudie machen.

Eine kleine Zusatzinformation über die beabsichtigten Auswertungen:
Wie Eingangs beschrieben genügt uns ein Datengitter aus N x M Punkten. Im Bildanhang seht ihr aus der aktuellsten Simulation "konventioneller Art" eine Auftragung von Normaldehnungswerten (d.h. 0° -parallel- zur Rohrachse), genommen an N=13 Punkten entlang der Rohachse und dies für die Winkelpositonen 0°(oben)/90°/180°(unten)/270° und jeweils +/-10° von diese Positionen entfernt. Diese Daten sind aus der Datenmatrix NxM=13x72 für die Normaldehnungen herausgegriffen worden.

Viele Grüße und nochmals vielen Dank.
Michael

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