Lösung von schwierigen Schwingungs-/Festigkeitsproblemen durch parallelen Einsatz von modernsten Versuchs- und Berechnungsmethoden, Teil 1: Berechnungsmethodik
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Mit der Berechnungsmethodik sollte das dynamische Verhalten eines Traktormotors simuliert sowie das Schwingungsverhalten und die Festigkeit optimiert werden. Zunächst wurden die Beschleunigungen und aus diesen die Wege an charakteristischen Stellen über die Modalanalyse ermittelt. In einem nächsten Schritt wurde das komplette System Motor mit Lagerung und Anbauteilen als Finite-Elemente-System aufgebaut und danach über einen zeitabhängigen Momentenverlauf angeregt, der an der Kurbelwelle angreift und die 2. und 4. Ordnung der Wechselmomente beinhaltet (Vierzylindermotor). Damit können für jeden Zeitschritt die tatsächlich auftretenden Spannungen in den Bauteilen berechnet und dargestellt werden. Der im FEM-Modell enhaltene Motor besteht aus einem steifen sogenannten Rigid-Element aus einem Masterknoten und endlich vielen Slaveknoten. Die Motorlager sind mit sogenannten DOF-Spring-Elementen modelliert. Damit können zunächst ohne Anregung und Dämpfung die Eigenform berechnet werden und daraus die Eigenfrequenz und die Bewegungsform, die das Modell bei Anregung dieser Frequenz ausführt. Um eine quantitative Aussage über die auftretenden Spannungen zu erhalten muß das Modell dynamisch angeregt werden. Vergleiche der Rechenergebnisse mit den Versuchen am Hydropulser und im Feld zeigen, daß an den meisten Stellen mit hoher Spannungskonzentration auch im Versuch Risse auftraten.
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Lösung von schwierigen Schwingungs-/Festigkeitsproblemen durch parallelen Einsatz von modernsten Versuchs- und Berechnungsmethoden, Teil 1: Berechnungsmethodik
Solution of difficult vibration- and strength problems by simultaneous use of modern experimental- and simulation methods, part 2: Simulation methods
2000
6 Seiten, 5 Bilder
Conference paper
German
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