Beispiel: Berechnung der Kurbeltriebsdynamik mit FEM und MKS

Ziel dieser Eigenentwicklung war der Know-how-Aufbau zur richtigen Implementierung von flexiblen Strukturenaus der FE-Rechnung in die MKS-Rechnung. Dabei ist vor allem die Rücktransformation der dynamischen Größen vom MKS-System in das FEM-System zur Berechnung der dynamischen Spannungen wesentlich. Zur tiefergehenden Beurteilung der so erhaltenen Spannungen wurde das Schnittebenenverfahren für ein effizientes Post-Processing programmiert.

Analyseziel

Vergleich der Ergebnisse an einer flexiblen Struktur im MKS-System SIMPACK mit der dynamischen
Berechnung dieser Struktur im FEM-System ANSYS
Richtige Implementierung von flexiblen Körpern in SIMPACK, speziell bezüglich der Auswahl von statischen und dynamischen Eigenformen und der Wahl des Tiefpassfilters
Etablierung einer Richtlinie zur Verwendung von flexiblen Körpern
Rücktransformation der dynamischen Verformung vom MKS-System zum FEM-System zur Berechnung dynamischer
Spannungen für die Lebensdaueranalyse (Schädigungsrechnung)

Analysetechnik

Struktogrammerstellung
FEM-Modell für Berechnung der Eigenfrequenz und der erzwungenen Schwingung
MKS-Modell für den Vergleich
Reduktion der verwendeten Eigenformen für die MKS-Simulation
Spannungsberechnung am Volumenmodell durch Rücktransformation der MKS-Ergebnisse ins FEM-System

Kundennutzen

Systematische Vorgangsweise für die Mehrkörperberechnung mit flexiblen Strukturen
Vergleichbarkeit MKS- mit FE-Systemen
Einfluss der Auswahl verschiedener Eigenformen für die Berechnung im MKS-System
Studie der wichtigsten Einflussparameter wie Tiefpassfrequenzen und modale Dämpfung, lokale Dämpfung u.a.