Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

[stacktoplease]

Hallo, bin ein Beginner in RFEM und muss für einen Modellversuch einen relativ einfachen Versuchsaufbau eingeben.

Eine gleichförmige Platte wird an den Eckpunkten jeweils mit einem Seil gehalten. Es sollen die Eigenfrequenzen bestimmt werden.

Ich habe jetzt einfach die Platte gezeichnet, ihr Material und Dicke zugewissen und dann sie an allen vier Ecken mit vertikalen Lagern gehalten.

Wenn ich jetzt aber die Eigenfrequenzen durch das Modul Dynamik bekommen will, bekomme ich jedesmal einen Fehler, dass es einen Fehler in der X-Achse gebe.
Wenn ich jetzt als Hilfe ein Lager gelenkig mache, bekomme ich einen anderen Fehler : Unzureichende Anzahl der End-Eigenwerte!

Kann mir jemand einen Tipp geben was ich falsch gemacht habe ?

Danke

[Frank Faulstich]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

Hallo,

für einen Anfänger ist das eine durchaus anspruchsvolle Sache, so etwas in RFEM zu modellieren.

Erst mal zum Problem, was zu der Fehlermeldung führt. Die Eigenfrequenz des Versuchsaufbaus hängt von der Länge der Seile und von der Masse der Platte ab. Die Masse der Seile ist sicher vernachlässigbar. Zur analytischen Lösung hilft das hier weiter: http://de.wikipedia.org/wiki/Mathematisches_Pendel

Wenn die Platte nur an den Ecken vertikal gelagert ist, dann ist da viel zu wenig. Sie kann in X- und Y-Richtung verschoben werden und um die Z-Achse gedreht werden. Zusätzliche Lager in diesen Freiheitsgraden helfen auch nicht weiter, da sie die Eigenfrequenzen verfälschen würden.

Es müssen also die Seile mit abgebildet werden.



Die Seile können als Seilstäbe oder als Fachwerkstäbe modelliert werden. Das ist in diesem Fall egal.

Ich habe dann ein Lastfall angelegt, der das Eigengewicht berücksichtigt. In den Berechnungsparametern habe ich folgende Optionen eingestellt:



Das Modell ist nämlich immer noch kinematisch. RFEM kann das aber mit dieser Option in vielen Fällen trotzdem lösen.

In RF-DYNAM müssen dann noch die Normalkräfte aus dem LF 1 berücksichtigt werden:



Dann sollten die richtigen Eigenfrequenzen ermittelt werden.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[stacktoplease]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

Zunächst einmal vielen Dank für die schnelle und umfangreiche Hilfe.

Die Eingabe ist wohl doch etwas umfangreicher als von mir angenommen.

Das Einzige was mich noch davon abhält Ihre Lösung zu versuchen, ist das ich die von ihnen mit eingefügten Bilder leider nicht sehen kann.

[Frank Faulstich]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

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Das Einzige was mich noch davon abhält Ihre Lösung zu versuchen, ist das ich die von ihnen mit eingefügten Bilder leider nicht sehen kann.

So, das sollte jetzt funktionieren, zumindest für angemeldete Benutzer.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[stacktoplease]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

Sitze immer noch an der Platte und denke meine Eingabe bis auf die Stäbe ist richtig.
Ich habe die Stäbe über Extras/Modell generieren Stäbe/Linie erstellt. Als Querschnitt habe ich Verschiedenes ausprobiert und als Typ Seilstab gewählt.
Die Berechnung läuft auch soweit durch, allerdings bekomme ich als Eigenformen und Eigenfrequenzen wie im Bild gezeigt nur das Verhalten der Seile und dessen Eigenformen.
Vermutlich habe ich bei den Stäben irgendwo einen Eingabefehler begangen.

[Frank Faulstich]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

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Die Berechnung läuft auch soweit durch, allerdings bekomme ich als Eigenformen und Eigenfrequenzen wie im Bild gezeigt nur das Verhalten der Seile und dessen Eigenformen.
Vermutlich habe ich bei den Stäben irgendwo einen Eingabefehler begangen.

Hallo,

ich halte die Ergebnisse durchaus für plausibel. Die Seile haben sicher eine sehr geringe Steifigkeit und deswegen betreffen die niedrigen Eigenformen vor allem die Aufhängungen.
Ich würde die Anzahl der Eigenformen erhöhen, bis es zu der erwarteten globalen Verformung kommt und diese mit einer analytischen Näherung vergleichen.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[stacktoplease]

AW: Platte aufgehängt an 4 Seilen Eigenfrequenzen

Vielen Dank, das war ein sehr guter Tipp.
Wenn man einfach alle Eigenformen die in den Seilen zu finden sind ignoriert, erhält man brauchbare Eigenformen der Platte ( Das diese leider noch nicht mit meinen Messungen übereinstimmen bzw 20-30% abweichen ist ein anderes Problem , was auf viele Dinge zurückgeführt werden kann ).

Was mich allerdings stutzig macht ist die erste Eigenform der Platte.
Es ist zu erwarten, dass man einen halben Sinus erhält in beide Achsenrichtungen ( Da die Seitenverhältnisse ja nur ca 2:1 sind). In meinem Modell bekomme ich stattdessen den halben Sinus, aber nur in eine Achse.

Das macht mich stutzig, da ich in der Realität das oben beschriebene Ergebnisse erhalte.

Hier ist ein beigefügtes Bild meins RFEM Modells :