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Guten Morgen zusammen,

ich beschäftige mich momentan mit der FEM einer Motorkolben Baugruppe. Dazu habe ich ein paar Fragen zu meinem Aufbau, zunächst aber ein paar Infos zum Aufbau.

Ich möchte gerne die Verformung und Spannungen vom Kolben und Kolbenbolzen simulieren, diese sind auch 1:1 konstruiert. Zusätzlich gibt es ein Dummy Pleuel.

Ausgngspunkt soll die max. osz. Massenkraft im OT sein ohne Last!

Das Dummy Pleuel wird festgehalten und der Kolben inkl. Bolzen soll beschleunigt werden.

In Realität ist die Kolben-Bolzen Verbindung eine Schiebepassung. Kolben +0,025mm, Bolzen -0,025mm.
Ich habe in in der Assembly die Bedingung der Kongurenz gewählt und als Bedingung die Pressverbindung mit negativer Überlappung.

Ist das korrekt oder gibt es dazu Anregungen, andere Meinung?

Die Verbindung Bolzen Pleuel ist auch als kongurent gewählt, jedoch als Gleitverbindung definiert. In der Realität ist diese Verbindung über ein Nadellager verbunden.

Ist das korrekt oder gibt es dazu Anregungen, andere Meinung?

Das Pleuel wird über die Randbedingungen festgehalten.

Die wirkende Massenkraft wird mit der Lastfunktion der Beschleunigung simuliert. Da der Kolben eine Desachsierung besitzt wird der Kolben seitlich mit Flächenloslager gegen Verdrehung gesichert.

Gibt es Anregungen, Verbesserungen oder Ideen zu dieser Simulation?

Zusätzlich würde ich gerne wissen, wenn der Kolben mit der Beschleunigung beaufschlagt wird, wird der Bolzen mit beschleunigt in der Assembly oder muss das zusätzlich über die Lastbedingung definiert werden?

Danke im Voraus.

Beste Grüße

Paul

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Servus,

Zitat:

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Original erstellt von PaulTk: Ich möchte gerne die Verformung und Spannungen vom Kolben und Kolbenbolzen simulieren, diese sind auch 1:1 konstruiert. Zusätzlich gibt es ein Dummy Pleuel... Das Dummy Pleuel wird festgehalten und der Kolben inkl. Bolzen soll beschleunigt werden.

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ich würde das Dummy Pleuel komplett weglassen. Erhöht nur unnötig die Rechenzeit. Stattdessen würde ich ein virtuelles Part anstatt des Pleuel verwenden. Wenn Du das fixierst hast Du schon mal die Verdrehung und Verschiebung des Bolzens beseitigt.

Zitat:

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Original erstellt von PaulTk:
In Realität ist die Kolben-Bolzen Verbindung eine Schiebepassung. Kolben +0,025mm, Bolzen -0,025mm.
Ich habe in in der Assembly die Bedingung der Kongurenz gewählt und als Bedingung die Pressverbindung mit negativer Überlappung.

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Dann solltest Du keine Pressverbindung nehmen. Die zeigt dir nur Spannungen an die evtl. gar nicht interessieren. Eher eine Kontaktbedingung.

Zitat:

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Original erstellt von PaulTk: Die Verbindung Bolzen Pleuel ist auch als kongurent gewählt, jedoch als Gleitverbindung definiert. In der Realität ist diese Verbindung über ein Nadellager verbunden.

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Ich tendiere eher zu einer Kontaktbedingung.

Zitat:

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Original erstellt von PaulTk:

Das Pleuel wird über die Randbedingungen festgehalten.

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siehe oben

Zitat:

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Original erstellt von PaulTk:

Die wirkende Massenkraft wird mit der Lastfunktion der Beschleunigung simuliert. Da der Kolben eine Desachsierung besitzt wird der Kolben seitlich mit Flächenloslager gegen Verdrehung gesichert.

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Mit einer Kontaktbedingung kann sich der Kolben zwar nicht drehen aber sich axial zum Bolzen bewegen. Diese Bewegung könntest Du an der Bedingung verhindern an der auch die Beschleunigung angreift.

Gruß,
Daniel

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Hallo Daniel,

zunächst Danke für deine Antwort.

Ich habe die Simulation jetzt zum Vergleich nach deinen Vorschlägen geändert, hauptsächlich die Kontaktbedingungen.

Das Dummy Pleuel habe ich gelassen. Der Grund ist, dass ich die Verformung und Spannungen möglichst genau haben möchte.

Nun zu meinem Problem mit dem Aufbau:

Ich bekomme die Fehlermeldung: Singularität in Verschiebung festgestellt ( Drehpunkt zu klein)!
Fehlende Verbindung oder Verbindungsspezifikationen!

Hast du eine Idee? Ich vermute, dass sich der Bolzen im Pleuel verdrehen kann?

Danke im Voraus.

Grüße

Paul

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Servus Paul
hast du dir mal die Verschiebung anzeigen lassen? Dann solltest du sehen welches Teil wie "weg fliegt".

Gruß
Bernd

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Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.

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Hallo Bernd,

Translationsverschiebungsvektor zeigt, dass der Kolbenbolzen sich seitlich verschiebt.

Um ehrlich zu sein verstehe ich nicht warum!

Grüße

Paul

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Servus Paul
Der Bolzen hat immer noch den Freiheitsgrad der Längsverschiebung (ggf auch noch Rotation um die Achse). In der Realität wird der Bolzen durch die Reibung an der Stelle gehalten (ggf noch über Sicherungsringe gesichert dass er nicht raus rutscht).
Mathematisch sind diese Freiheitsgrade noch da, deshalb können die Gleichungssysteme nicht gelöst werden.
Halte den Bolzen doch einfach (zB virtuelles Part) mit entsprechenden Randbedingen (Drehung und Verschiebung) fest.

Gruß
Bernd

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Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.

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Hallo Bernd,

ich definiere den Bolzen als virtuelles Kontakttril. Richtig?

Und dann? Habe es so noch nicht gemacht! Wie kann ich die Randbedingen eines virtuellen Teils bestimmen?

Danke.

Grüße

Paul

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Servus
Warum ein virtuelles Kontaktteil und kein flexibles oder starres virtuelles Teil? (Rechenzeit, zusätzliche Versteifung, ...)
Lass dir was einfallen wie du den Bolzen einschränkst (benutzerdefinierte Randbedingung und Einspannung oder nur eine feste Einspannung, oder nur einen Punkt festhalten, ....).
Mach dir aber immer Gedanken ob du dadurch nicht die Steifigkeit der Teile beeinflusst.

Gruß
Bernd

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Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.

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