FVA-Workbench 11.0
Anmerkung
Release Notes in Bearbeitung. Inhalte können sich noch ändern oder ergänzt werden.
FVA-Workbench 11.0
Mit dem neuen Berechnungsmodul können sogenannte Rotating-Rainflow-Matrizen berücksichtigt und daraus Pseudo-Beanspruchungs-Zeitverläufe an lokalen Auswertepunkten synthetisiert werden. Im Gegensatz zur Verwendung dedizierter Lastfälle lassen sich auf diese Weise auch aus Schaltvorgängen resultierende Schwingspiele und die daraus entstehenden Beanspruchungen in der Schadensakkumulation berücksichtigen.
(1) Im Tab Berechnungen kann die Rotating-Rainflow-Berechnung als Zusatzberechnung zur flexiblen Lastkollektivberechnung aktiviert werden.
(2) Für die Berechnung ist die Eingabe einer Übergangsmatrix mit Übergangshäufigkeiten zwischen den einzelnen in der Rotating-Rainflow-Matrix enthaltenen Lastfällen erforderlich.
(3) Zur vereinfachten visuellen Überprüfung kann die Übergangsmatrix auch in der Ergebnis-Schnellansicht dargestellt werden. Dies ist insbesondere bei sehr großen Matrizen hilfreich.
(4) Die Rotating-Rainflow-Berechnung wird im Rahmen der Gesamtsystemberechnung durchgeführt. Die Ergebnisse werden in einem Modellstand gespeichert, der ausschließlich die Ergebnisse der Lastkollektivberechnung enthält. Für die Auswertung steht eine eigene Reportvorlage zur Verfügung.
Ausgabereport für die Rotating-Rainflow-Berechnung
Wälzschälen ist ein kontinuierliches Hochleistungsverfahren zur Herstellung von Innen- und Außenverzahnungen, dessen Kinematik auf einem Schraubradgetriebe basiert. Werkzeug und Werkstück sind um einen Achskreuzwinkel verkippt und wälzen miteinander ab. Hierfür wurden die Fertigungsverfahren zur Profilerzeugung von Stirnrädern um das Wälzschälen mit dem neuen Werkzeugtyp “Wälzschäler” erweitert.Auf Basis der durch Wälzschälen erzeugten Verzahnungsgeometrien können sowohl Flanken- und Fußnormtragfähigkeiten als auch eine 3D-Kontaktanalyse berechnet werden.
(1) Das Sollprofil einer wälzgeschälten Verzahnung wird durch die Vorgabe des Kopf- und Fußkreises sowie des Zahnfußausrundungsradius bestimmt.
(2) Das Istprofil ergibt sich aus der Herstellungskinematik des Wälzschälprozesses. Aus der Differenz zwischen Ist- und Sollgeometrie ergeben sich die Herstellabweichungen. Diese können in der lokalen Lastverteilungsberechnung berücksichtigt werden.
(3) Für die Bestimmung des Istprofils werden die Daten im neuen Werkzeugtyp Wälzschäler definiert.
(1) Die Hüllschnitte des Herstellprozesses sowie die daraus resultierende Istkontur werden dargestellt. Die Abweichungen auf der Evolvente und im Zahnfußbereich werden sowohl für die linke als auch für die rechte Flanke angezeigt.
(2) Darstellung der sich aus den Nutzervorgaben ergebenden Wälzschälerkontur.
Im Rahmen der Forschungsprojektreihe FVA 998 wurde in Zusammenarbeit mit dem MEGT der RPTU in der FVA-Workbench ein universelles Kontaktreibungsmodell implementiert.Damit steht dem Anwender in der FVA-Workbench nun ein hochwertiges, physikalisches, lokal aufgelöstes Kontaktreibungsmodell zur Verfügung, mit dem genauere Aussagen zur lastabhängigen Verlustleistungsberechnung von Wälzlagern getroffen werden können. Darüber hinaus erlaubt es einen tieferen Einblick in die Kontaktverhältnisse und mögliche Schadensmechanismen.
Dieses neue Modul ermöglicht die eingriffstellungsabhängige Analyse von Getriebesystemen mit Mehrfacheingriffen, wie Planetengetrieben. Es berechnet Last- und Verformungsverteilungen sequentiell für unterschiedliche Wälzstellungen unter Berücksichtigung der eingriffsabhängigen Verzahnungssteifigkeiten und bildet so reale Betriebszustände deutlich genauer ab. Dargestellt werden unter anderem die Lastaufteilung in Planetengetrieben, die Drehwegfehler einzelner Stufen sowie der Gesamtdrehwegfehler von Antrieb zu Abtrieb. Eine erweiterte Schwingungsanalyse unterstützt die gezielte Identifizierung anregender Einflüsse. Dadurch wird eine präzisere Bewertung von Schwingungs- und Verformungsverhalten im Entwicklungsprozess ermöglicht.
Drehwegfehler und Spektrum von Antrieb zu Abtrieb.
(1) Drehwegfehler des Eingriffs Planet–Hohlrad mit Kreuzeinflüssen aus dem Gesamtsystem.
(2) Drehwegfehler des Eingriffs Planet–Hohlrad ohne Kreuzeinfluss.
Fehlerbehebungen
Bei der Benutzervorgabe des Breitenlastfaktors KHβK_{H\beta}KHβ für die LRS-Tragfähigkeitsberechnung wurde fälschlicherweise eine Fehlermeldung ausgegeben, dass kein Wert vorhanden ist. Dieser Fehler wurde behoben.
Bei der Geometrieauslegung von Kegelrädern nach ISO 23509 und bei der Tragfähigkeitsberechnung nach ISO 10300 (2023) werden jetzt zusätzlich folgende Geometriegrößen berechnet:
Innere und äußere Kopfkegel- und Fußkegeldurchmesser
Innere und äußere Schrägungswinkel
Der Assistent zum Import von Kegelrad-Messdaten wurde überarbeitet.
Berechnung von Planetenradgleitlagern
Dieses neue Berechnungsmodul ist spezialisiert auf Planetenradlager, insbesondere mit Blick auf Anwendungen in Windkraftanlagen. Die Planetenradgleitlagerberechnung (COMBROS PG) basiert auf einem stehenden Bolzen mit Ölversorgung auf der Innenseite und dem rotierenden Planetenrad auf der Außenseite. Das Modul basiert auf einem effizienten thermo-elasto-hydrodynamischen Berechnungsansatz und wurde sowohl experimentell als auch theoretisch durch das ITR der TU Clausthal validiert. Es ist konsequent auf Planetenlager spezialisiert und berücksichtigt in der Berechnungsvariante COMBROS PG-FEM die elastischen Verformungen von Bolzen und Planetenrad mithilfe entsprechender FE-Strukturen.
Gleitlager Koordinatensystem
Das Koordinatensystem für Gleitlager wurde vereinheitlicht. Die Parametrisierung ist nun unabhängig von der Drehrichtung. Zudem werden die Diagramme jetzt im Koordinatensystem der FVA-Workbench dargestellt, sodass die Ergebnisse direkt auf das Modell übertragen werden können.
Die Ausgabediagramme verwenden nun das Koordinatensystem der FVA-Workbench.
Weitere Änderungen
Die Gleitlagertabellen nach FVA 961 wurden erweitert. Es werden nun auch Kippsegmentlager mit Profilierung >= 1.25 unterstützt.
Imperiale Einheiten in Reporttabellen
Ergebniswerte in Reporttabellen können nun wahlweise in metrischen oder imperialen Einheiten ausgegeben werden.
In den Reporteinstellungen kann nun zwischen metrischer und imperialer Ausgabe umgeschaltet werden.
Im Dialog „Einheiten und Nachkommastellen“ kann für jedes Attribut die jeweils zu verwendende Einheit für die metrische und die imperiale Ausgabe definiert werden.
Weitere Änderungen
In Vergleichsreports können Ergebniswerte und Tabellen, die sich zwischen zwei Modellständen nicht unterscheiden, ausgeblendet werden. Dies ist nun auch für Diagramme möglich, die keine Unterschiede aufweisen.
Die mit der FVA-Workbench 10.1 eingeführte Spiegelung der x-Achse in Diagrammen über der gemeinsamen Zahnbreite kann nun über eine Option in den Reporteinstellungen ein- oder ausgeschaltet werden.
Das Loglevel für die im Report ausgegebenen Berechnungsmeldungen ist jetzt konfigurierbar. Damit ist es beispielsweise möglich, nur Fehler und Warnungen anzuzeigen, jedoch keine Informationsmeldungen.
Das Getriebelayout im 2D-Modeler wird nun während einer Sitzung der FVA-Workbench gespeichert. Sofern keine größeren Änderungen an den Komponenten vorgenommen werden, bleibt das Layout beim erneuten Öffnen des 2D-Modelers erhalten.
Die eingestellte Gittergröße, der Snap-Modus und der Drehwinkel werden nun dauerhaft gespeichert.
Es ist jetzt möglich, die Position mehrerer Wellen gleichzeitig zu verschieben.
Mehrere Wellen können per STRG + Klick oder über ein Auswahlrechteck selektiert und verschoben werden.
Im 2D Modeler können Zeichnungen als Hintergrundbilder zum Abzeichnen der Wellengeometrie eingefügt werden. Diese Bilder lassen sich nun auf einen definierten Bereich zuschneiden. Dadurch kann eine Zeichnung des gesamten Getriebes verwendet und im 2D Modeler für jede Welle individuell zugeschnitten werden.
Hintergrundbilder konnten bisher nur während der Bearbeitung der Wellenkontur angezeigt werden. Dies ist nun auch in der normalen Komponentenansicht möglich.
Über die Checkboxen im Modellbaum des 2D-Modelers können die Hintergrundbilder für jede Welle individuell ein- oder ausgeblendet werden.
Im Snap-Modus „An Kanten einrasten“ wird nun auch die Mitte eines Wellenabschnitts als Snap-Punkt berücksichtigt.
(1) Snapmodus "An Kanten einrasten"
(2) Snapmodus "Am Gitter einrasten"
Freischnittebene
Die Freischnittebene wurde überarbeitet und kann jetzt direkt über die Toolbar im 3D-Modell verwendet werden.
(1) Aktiviert die Freischnittebene und ermöglicht deren Verschiebung und Drehung.
(2) Sperrt die Freischnittebene in ihrer aktuellen Einstellung und ermöglicht das normale Weiterarbeiten mit dem Modell.
Rechtsklickmenü im 3D-Modell
Das Rechtsklickmenü im in der 3D-Ansicht wurde überarbeitet und vereinfacht. Folgende Änderungen wurden gemacht:
Bei Schnittebenen kann nun die Stufe ausgewählt werden, deren Winkel für die Schnittebene verwendet wird.
Schnitte durch einzelne Komponenten funktionieren jetzt analog zu Schnittebenen.
Die Einträge zur Anzeige der FE-Koppelknoten wurden in ein Untermenü verschoben. Zusätzlich können die FE-Reduktionsknoten jetzt eingeblendet werden.
Die Einträge mit Bezug zur Bauelementebibliothek wurden in ein Untermenü verschoben.
Mit der neuen Funktion exportDiagram() können Reporting Diagramme jetzt via Scripting direkt als Bilddatei exportiert werden.
In einer Variationsrechnung wurde nach jeder Berechnung die Funktion exportDiagram() für die Diagramme Pressungsverteilung, Flankenmodifikation, Breitenlastverteilung und Drehwegfehler ausgeführt. Die erzeugten Einzelbilder wurden anschließend mit dem Tool ezgif zu einer GIF-Animation zusammengefügt.
Die Anzahl der Planetenräder in einer Planetenstufe kann jetzt per Scripting über die Funktion setNumberOfPlanets() gesetzt werden.
Die Funktion getAttr() wurde erweitert, sodass nun auch Attribute von Instanzkomponenten abgefragt werden können, die eigentlich nur auf der zugehörigen Mutterkomponente definiert sind. In der FVA-Workbench werden auf Instanzkomponenten ausschließlich Werte gespeichert, die individuell für diese Instanz gelten. Die neue Logik der Funktion prüft zunächst, ob das gewünschte Attribut auf der Instanzkomponente vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, wird automatisch die zugehörige Mutterkomponente abgefragt. Beispiel: Die Zähnezahl eines Planetenrades konnte bisher nicht direkt von einer konkreten Planeteninstanz (z.B. Planet @ 120°), sondern nur von der Mutterkomponente ausgelesen werden. Dies ist nun möglich.
Die Funktion readFileAsString() wurde um einen Parameter erweitert, mit dem die Kodierung der einzulesenden Datei angegeben werden kann.
Die Funktion runCalcMethod() wurde so erweitert, dass bei aktivierter Option „createResultpath“ die Rechenkern-Dateien nun auch im Fehler- oder Abbruchfall in das konfigurierte Verzeichnis geschrieben werden, um die Analyse fehlgeschlagener oder abgebrochener Berechnungen zu erleichtern.