Einführung
In der vorhergehenden Übung haben wir gesehen, dass es Normalmodi (Eigenfrequenzen) gab, die Straßenbelastungen mit höherer Energie entsprachen. Im Idealfall sollte der Schalldämpfer bei diesen Frequenzen nicht angeregt werden. Wenn wir die Konstruktion so ändern können, dass die fraglichen Modi außerhalb der Kurenteile mit der höchsten Energie liegen, minimieren wir dadurch das Risiko vibrationsbedingter Ermüdung. Der Vorgang des Verschiebens zur Vermeidung von hoher Energie oder Erregungsfrequenz wird als modale Vermeidung bezeichnet wird.
1. Öffnen Sie das Modell und starten Sie die Autodesk Inventor Nastran-Umgebung
Starten Sie Autodesk Inventor und öffnen Sie die Datei Muffler&Brackets.iam aus dem Unterordner Teil 23 – Schalldämpfer – Modale Vermeidung im Ordner Übungen.
Klicken Sie in der Multifunktionsleiste auf die Registerkarte Umgebungen und anschließend auf Autodesk Inventor Nastran.
2. Verdicken Sie die Endkappen und Schotte
Die Modi 380 Hz und 410 Hz liegen in der Straßenbelastungs-Längskurve sehr nahe am Abfallbereich. Durch Verschieben dieser Modi um 20 bis 25 % nach oben könnte ihre Frequenzempfindlichkeit verringert werden. Wir können die Schotten und Endkappen verdicken, um diese Modi zu verschieben.
- Klicken Sie in der Analyse-Strukturansicht in der Idealisierungsliste mit der rechten Maustaste auf Endkappen und wählen Sie Bearbeiten.
- Ändern Sie die Dicke t auf 0,062.
- Klicken Sie auf OK.
3. Verdicken Sie die Befestigungsteile
Ähnlich wie oben beschrieben liegt auch der Modus 102 Hz nahe am Abfallbereich der transversalen Straßenbelastungskurve. Um die Änderung zu rechtfertigen, wäre eine Erhöhung um 200-330 % erforderlich. Allerdings hat die größere Materialstärke eines kleinen Bauteils nur wird geringfügige Auswirkungen auf die Kosten.
- Klicken Sie auf Autodesk Nastran beenden, um in die Modellbearbeitungsumgebung von Inventor zurückzukehren.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Muffler Mount:2 und wählen Sie Bearbeiten.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Thicken1 und wählen Sie Element bearbeiten.
- Geben Sie einen Abstand von 0,1 ein und klicken Sie auf OK.
- Doppelklicken Sie auf den obersten Zweig Muffler&Brackets.iam (2 Befestigungsteile).
- Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 5, um die Dicke des Schalldämpfermontageblocks Muffler Mount:3 zu 0,1zu ändern.
4. Aktualisieren Sie das Netz und führen Sie die Analyse aus
Um zu Inventor Nastran zurückzukehren, klicken Sie auf Umgebungen und dann auf Autodesk Inventor Nastran.
- Da das Modell geändert wurde, ist das Netz nicht mehr aktuell. Klicken Sie in der Multifunktionsleiste auf Netz generieren.
- Wenn die Vernetzung abgeschlossen ist, klicken Sie auf Ausführen.
5. Überprüfen Sie die Ergebnisse
- Klicken Sie auf Optionen und erweitern Sie das Menü Subcases, um die Frequenzen für die einzelnen Modi anzuzeigen.
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Erster Entwurf |
Zweiter Entwurf |
Modusform |
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|---|---|---|---|
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Modus 1 |
95 |
101 |
Gleich |
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Modus 2 |
379 |
564 |
Quer |
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Modus 3 |
405 |
625 |
Tonnenförmige Ausbauchungen |
Wir sehen, dass die Längsmodi genau dorthin verschoben wurden, wo sie sein müssen, um die Möglichkeit vibrationsbedingten Versagens zu minimieren.
Modus 1:
Modus 2:
Modus 3:
Zusammenfassung
In dieser Übung haben wir die Geometrie geändert, um die fragwürdigen Modi aus den Spitzenenergiebereichen der Kurve hinaus zu versetzen. Dies wurde durch Verdicken der Endkappen und Befestigungsteile erreicht.
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