Перейти к публикации

Модальный анализ в APM и Ansys и сравнение с результатами испытаний


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте. На руках лежит отчёт о проведении испытаний нескольких деталей на собственные частоты. Передо мной поставлена задача смоделировать детали и провести модальный анализ в имеющихся программных пакетах и получить подтверждение отчёта. Поскольку курс МКЭ я не проходил, у меня появилось чувство, что где-то я сильно ошибаюсь.

Так вот, анализ на собственные частоты в APM (идёт библиотекой с Компас 3D) полностью совпал (погрешность +-3Гц). Но в Ансис (и Workbench, не важно) частоты падают на 25%. Экспериментировал с сеткой, что естесственно ничего не дало. Материал изделий - стандартная сталь, константы не меняются. Может ли влиять на моды система координат, температура (20 С), количество итераций и солвер и не придётся ли в итоге проводить гармонический анализ и задавать в нём переменную нагрузку ускорением?

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Это слегка конфиденциальная информация, даже если Вы с Электротяжмаша. Могу описать словами: на вал насаживают подшипник, подшипник зажимают между корпусом крышкой с отверстиями для болтов. Вот крышка меня и интересует.


Видите ли, для меня не столько важен вопрос модели или отчёта, хотелось бы узнать, в чём отличие анализаторов частот в APM и Ansys; отличительные особенности самих решателей.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это слегка конфиденциальная информация ...

 

Тогда вот ответ на вопрос:

Посчитал пример на микрокалькуляторе Электроника, ответ полностью совпал с книжкой. Но на калькуляторе Casio (в обычном режиме или инженерном, неважно) результат получается меньше на 25%. Экспериментировал с заменой батареек, что естественно ничего не дало...

Почему модели отличаются -- вариантов может быть масса. Начиная с тех же контактов..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Жёсткая заделка по двум отверстиям (закреплены области) и там и там.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Но ведь Вы можете создать простую отдаленно похожую модель, просчитать ее в APM и в ANSYS, и если снова не сойдется -- выложить на форум.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо, очевидно всё упёрлось в моё незнание предмета. К тому же своеобразный реверс-инжиниринг - задача далеко не тривиальная.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Подопытная геометрия. Частота порядка 370 Гц и 1100Гц. Закрепление в Компасе - два самых ближайших отверстия; в Ансис - два отверстия по сторонам квадрата. 

test.zip

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Подопытная геометрия. Частота порядка 370 Гц и 1100Гц. Закрепление в Компасе - два самых ближайших отверстия; в Ансис - два отверстия по сторонам квадрата.

Краткость сестра таланта или боитесь сболтнуть лишнего?

 

О каких сторонах квадрата речь?

322157aded49e0af175c1d50d2c8859d.png

 

На счет материала -- Вы уверены, что в АРМ и в ансисе одинаковые свойства задавали?

Если на такой простой детали есть отличия в частотах -- дело в свойствах и/или в закреплениях.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

БОльшие отверстия расположены под углом 90 градусов, о них речь.

 

 

Материал Ст3сп ГОСТ 380-2005
Плотность материала Ro =0.007850 г/мм3
Масса M = 1980.275601 г
Площадь S = 69462.689922 мм2
Объем V = 252264.407822 мм3
Центр масс Xc = 0.891524 мм
Yc = -0.308105 мм
Zc = 0.143670 мм

 

EVALUATE MATERIAL PROPERTIES FOR MATERIALS 1 TO 1 IN INCREMENTS OF 1
MATERIAL NUMBER = 1 EVALUATED AT TEMPERATURE OF 0.0000
EX = 0.20000E+12
DENS = 7850.0
PRXY = 0.30000

 

ELEMENT TYPE 1 IS SOLID186 3-D 20-NODE STRUCTURAL SOLID INOPR
CURRENT NODAL DOF SET IS UX UY UZ
THREE-DIMENSIONAL MODEL

 

TOTAL MASS = 1.9804
CENTER OF MASS ABOUT ORIGIN ABOUT CENTER OF MASS
XC = 0.63438E-03 IXX = 0.5228E-02 IXX = 0.5228E-02
YC = -0.23380E-03 IYY = 0.2651E-02 IYY = 0.2650E-02
ZC = 0.96087E-04 IZZ = 0.2634E-02 IZZ = 0.2634E-02
IXY = -0.5200E-05 IXY = -0.5494E-05
IYZ = 0.1832E-04 IYZ = 0.1828E-04
IZX = 0.2541E-05 IZX = 0.2662E-05


Частота при таком закреплении в Ансис 375, в APM 533. Как я понимаю, решения Ансиса выглядят правдоподобнее и ориентироваться нужно на него.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@@AlexKaz, года полтора назад тестировали с разработчиками APM их динамическую решалку. С Ansys все сходилось. По крайней мере, на простых задачах.

решения Ансиса выглядят правдоподобнее и ориентироваться нужно на него.

Неа, нужно добиться одинакового ответа плюс сходимости с экспериментом.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Массовые характеристики в посте 10 не соответствуют модели, выложенной в посте 8.

По модели поста 8, закрепленной "по стороне квадрата" первая гармоника получается:

Ansys WB 408,67 Гц

SW Simulation 389,13 Гц

Модуль упругости одинаковый - 2е+11

Сетка по умолчанию

Расхождение 5%.

Хорошо, если такое же получится с экспериментом.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@@ccc44, можете уточнить, как это "по стороне квадрата"?

 

SW с ансисом тоже должен совпадать.. Математика-то одна на всех.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что-то не могу ни цитату вставить, ни картинку приложить. Что-то с браузером наверное.

4 отверстия, диаметр 13 расположены по углам квадрата 120,208. Зафиксированы цилиндрические поверхности двух из них на одной стороне квадрата.

Расхождение, как видите 5%. Года 2 назад считал реальное изделие, для которого были результаты испытаний на стенде. Результат расхождения с экспериментом составлял примерно такой же порядок. Как для SW так и для Ansys.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Массовые характеристики в посте 10 не соответствуют модели, выложенной в посте 8.

По модели поста 8, закрепленной "по стороне квадрата" первая гармоника получается:

Ansys WB 408,67 Гц

SW Simulation 389,13 Гц

Модуль упругости одинаковый - 2е+11

Сетка по умолчанию

Расхождение 5%.

Хорошо, если такое же получится с экспериментом.

И у меня аналогично, и с эксперимент более-менее сходится с деталью этой модели. Сходимость растёт со сгущением сетки. Закрепления одинаковые, а результат в ПО - разный. Причём конкретно эти 25% распространяются у меня и на другие детали. Но есть одна особенность, в эксперименте осуществляли закрепление двух отверстий, каких конкретно - история овеянная дымом, сейчас уже не узнать. В APM я подобрал эти закрепления, и частоты сходятся. Но в Ансис конфигурация закреплений уже другая... 

 

По масс. характеристикам: изменив E и плотность на 1% не получится расхождение в 25% в моём случае; я перенастроил их в Компасе чтобы убедиться.

Изменено пользователем AlexKaz
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Но в Ансис конфигурация закреплений уже другая... 

Чтобы получать одинаковые результаты,входные данные должны быть одинаковы.

Теоретически можно получить одинаковые результаты на разных моделях. Только смысл?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Использую APM FEM в поставке Компас v13. Пробегусь по тамошнему форуму, может кто сталкивался с подобным. Вроде отличий в солверах Winmachine и FEM нет.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
анализ на собственные частоты в APM (идёт библиотекой с Компас 3D) полностью совпал (погрешность +-3Гц). Но в Ансис (и Workbench, не важно) частоты падают на 25%
Ansys WB 408,67 Гц SW Simulation 389,13 Гц Модуль упругости одинаковый - 2е+11 Сетка по умолчанию Расхождение 5%.

 

Сравнение калькуляторов (первая собственная частота):

SW Simulation: 402.95 Hz

Ansys: 403.06 Hz

Abaqus: 403.06 Hz

Optistruct: 402.92 Hz

c4cba6263b2d414d15aedbe8da7476f0.png
bfd17636dd4d6e05e9b8fcbfc7e163c5.png
3dff6b4574869de1a5ab2f8883aefca0.png
ef1e099bee45bc2817695a170638573c.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • gudstartup
      а чего тут искать то первый это абсолютный на 1000000 имп\об bi типа второй ai инкрементальный xз но нав 4000000 имп\об разъем подключения описан в схеме. инфа передается по цифровому протоколу обмена. кое что есть тут   в старых описаниях таких датчиков у фанука нет  
    • anykeyto
      У нас AC. Так то я понимаю, что G108 это переключить режим шпинделя из оборотов в координату С. Но я почему про нее спросил, потому что в мануале к G07.1, в примере программки указывалось таким образом, что сначала включали G108 (хотя это может для токарки, а для фрезера и не надо совсем), а потом уже остальное.   G07.1 это как раз цилиндрическая интерполяция, то есть преобразование оси С из угла в миллиметры, то есть как бы разворачивает цилиндр в плоскость. Ну как я это понял. Проблема у меня встала в том, как именно программируются такие действия. Пробовал на основе примеров из мануала, стойка выдает ошибки. в чем проблема непонятно из-за китайской стойки и некорректного перевода. Ну и вообще хочется пощупать, как это вообще работает именно на фрезерном ОЦ.   Тут еще засада в том, что на 5-оснике из-за RTCP станок не дает одновременно перемещаться одновременно по осям XY и С например...  Я понимаю, что такое надо в САМ системах делать, но есть потребность в упрощенном варианте и со стойки писать, у нас с технологами проблема... G68.1, 68.2, 68.3  это преобразование характеристической СК, развороты короче координат G53.1, G53.2 - фактически активирование поворота стола с RTCP и без... 
    • ДОБРЯК
      А собственные вектора вы как будете находить для любой размерности? :=)
    • Sivolap36
      Добрый день. Прошу подсказать в каком мануале есть описание энкодеров моторов, где-то видел, сейчас нем могу вспомнить.  Вот например два энкодера по ним ищу инфу  
    • Рома калужский
      это код подключения шпинделя как ось "С" но при этом он не перемещает револьверку, т.е. не работает по программе
    • Горыныч
      Еще совет: строить нужно только половину, если модель симметричная, тогда Солид меньше "косячит". И соглашусь с коллегами, идеальный вариант для гладкого построения - два сечения и две направляющие кривые, т.е. 4 управляющие кривые (кромки). При необходимости можно добавлять не только промежуточное сечение, но и направление. Не нужно пятаться построить всю поверхность одним фичером.  Пусть поверхности будут лоскутами, но соединяются по касанию или кривизне. 
    • ДОБРЯК
      Откуда появится смещение центра масс колеса, если колесо сбалансировано.  Жесткий сбалансированный вал, это условие данной задачи. На 4000 оборотах эти силы будут минимальны. Это разговор ни о чем в данной задаче. :=) Но даже если вы абсолютно точно определите эти частоты, с учетом всех сил. Что дальше с этими частотами делать? На основании чего делать вывод о работоспособности изделия? Это в учебной работе получили число, работу приняли и сдали в архив. Какая практическая ценность всех этих уточнений в данном случае?:=)  
    • Борман
      Если еще не поздно... я и сам погрузился бы. Физика такая, для вала с одним колесом... F - это понятно, центробежное смещение центра масс колеса M - момент от центробежных сил, который не появится, если колесо не повернется при изгибе вала. Обрати внимание, что BW-момент выворачивает ось в сторону действия силы F, т.е. при обратной прецессии они действуют сообща, и в этом опасность.   Отсюда будут разные собственные частоты при прямой и обратной прецессиях.  Теперь осталось понять, что такое прямая и обратная прецессии :), и почему момент при них направлен в разные стороны. По первой части вопроса см. мою картинку в этой теме от 27 августа 2013. По второй части вопроса - нужно включать воображение и усердно рисовать на бумажке. Мне пока сложно.    Физика именно такая. Нужно как то оценить величину этого момента и приложить его в софте, который не умеет ДК. А с тестовыми значениями можно и так порешать, и на выходе должна быть вилка. Т.е. F - задает типа "биссектрису" вилки (престресс-модальник), а момент - угол вилки.  
    • boomeeeer
      @anykeyto Я не оператор. Настраивал работу этой функции на токарно-фрезерном, где нужно было позиционировать шпиндель, для нарезания пазов. Что такое G07 не знаю. Вот такой пример для фрезерного станка нашёл   G108 B0; переключение на ось B для управления положением; G68.2 X10 Y10 Z20 I0 J90 K0 Положение заготовки (10,10,20) Угол Эйлера для определения характеристической системы координат; G53.2 Управление направлением инструмента   G109 B0 - отключит режим
    • anykeyto
      Ага, спасибо... А в связке с G07.1 это как работает? Есть детали ,кольца, на которых надо делать по 4 паза. Сейчас программист написал прогу под шаровую фрезу. Там рабочие движеня происходят через одновременное смещение по оси Х и Z... фреза убивается буквально на третьем кольце, да и обработка получаестя фиговой.. На сколько я понимаю надо стремиться к тому, чтобы на 5ти осном станке фреза всегда была перпендикулярна касательной ли самой поверхности. Мне посоветовал как раз цилндрческую интерполяцию, когда ось С преобразуется в плоскость. В мануале к HNC описано эт криво, но в примерах программ как раз сначала включается CTOS и потом G07.1. но дальше как запрограммировать понимания пока нет...  P.S. хочу добавить, что на 5-снике раньше работал только как оператор по готовым программам  на Хенденхайне. А сейчас на новом предприятии на новой для меня стойке нужно все делать с нуля и самостоятельно. С одной стороны интересно, с другой стороны спросить не у кого, в инете инфы по стойке нет от слова совсем, уж тем более видео....  чем это отличается от просто G0 C180? Или это уже будет шпиндель позиционироваться, а не стол?
×
×
  • Создать...