COMPUTER AIDED ENGINEERING (CAE)- BEISPIEL AUS DER PRAXIS
Für eine Resonanzkokille (Einsatz in der Hüttentechnik) wird das
dynamische Verhalten untersucht. Gesucht sind alle Eigenfrequenzen
unter 40 Hz und die dazugehörigen Eigenformen.
Für die Abbildung und die Berechnung der Eigenfrequenzen wird zum
Beispiel das Programm I- DEAS verwendet.
Die Resonanzkokille wird mit parabolischen Schalen- und
Volumenelementen abgebildet. Die Biegefedern (blau) und der Zylinder
werden mit Balkenelementen mit der entsprechenden Steifigkeit
abgebildet.
An den unteren Außenkanten des Zwischenstands werden alle Punkte fest
eingespannt. Die Massen der einzelnen Bauteile werden in der
dynamischen Finite- Elemente- Analyse berücksichtigt.
Es wird ein isotropes, ideal- elastisches Materialverhalten für Stahl
vorausgesetzt.
Im oberen linken Bereich stehen die Programmdaten: Ergebnisse des
Normal Mode 1 (Eigenform der 1. Eigenfrequenz) unter Displacement 1
(normierte Verformung), Magnitude (Größe der maximalen Verschiebung).
Im Color Bar sind die dazugehörigen Verformungen des Systems farbig am
rechten Rand dargestellt.
Diese Eigenform ist auf die maximale Verschiebung normiert. Bei einer
dynamischen Berechnung werden die Eigenformen aller beteiligten
Eigenfrequenzen anteilmäßig gewichtet und zur Gesamtverformung addiert.
Die 1. Eigenform für die Frequenz f1 = 23,95 Hz
ist eine Biegefrequenz, die der statischen Auslenkung entspricht.
Die 2. Eigenform für die Frequenz f2 = 26,53 Hz schwingt quer zu den
Biegefedern und taucht etwas.
Die 3. Eigenform für die Frequenz f3 = 31,24 Hz ist eine Torsionsfrequenz.
