Sinnvoller Einsatz von Matrixgehäusen?

[3eepoint]

....ich hab in der Simulation in Comsol bei dem Solid mechanics teil die boundary constraint für den Boden auf fixed gesetzt... entweder reden wir grade massiv aneinander vorbei oder ich weis nicht was ich dir da beweisen soll...

[Sv.n.K]

Ich will nur sagen, dass - mir jedenfalls - an solchen stellen häufig Fehler unterlaufen und ich dann sowas nochmal expliziert prüfe. Aber wenn du meinst, dass da alles korrekt ist, dann hab ich auch keine Idee und verfolge weiter gespannt den Thread

[3eepoint]

Soooo, ich habe ein wenig nachgedacht und zumindest ein paar Sachen rausgefunden.

Die Amplitudenabweichungen zu den Paper von Juul sind mir nach wie vo ein Rätsel, aber zumindest das unerwartete Verhalten konnte geklärt werden:

--> Auslenkung nurnoch senkrecht zur Wand
Die Auswertung der Auslenkung der einzelnen wände hat bisher das Maximum der Verschiebungen in ALLE Richtungen angezeigt, dadurch konnten Taumelbewegungen das Ergebnis verfälschen. Jetzt zeichnen die Graphen jeweils die Auslenkung in x(Front,Back), y(Side) und z(top).

-->Körperschall
Spaßeshalber habe ich die Simulation zwei mal durchlaufen lassen, ein mal nur die Chassisvibrationen und einmal nur mit Anregung durch den Schall im Gehäuse:
Nur Chassis:

Nur Schall



Im zweiten Bild ist das erwartete Verhalten zu erkennen. Dickeres Gehäuse==Weniger Auslenkung(15mm ultrahart ist übrigens 0815 Beton). Das Atypische Verhalten war also aufgrund der Chassisvibrationen und des zusammenspiels der beiden Effekte. Es könnte also sein, dass man in erster Linie nach einem Weg suchen sollte den die Verteifungen auf die Chassisvibrationen aus zu richten bzw. die beiden effekte unterschiedliche Maßnahmen brauchen könnten.

Als nächstes versuche ich mal mir was zur Bewertung der Moden zu überlegen.....

[3eepoint]

Ich hab einen weiteren Denkfehler gefunden. Ich hatte mal gesehen, dass es bei manchen Firmen üblich ist, dass Chassis am Magneten mit einem Stab nach hinten abzustützen. Da dachte ich mir das wäre doch mal eine sinnvolle Ergänzung. Dabei ist mir aber aufgefallen, dass sich die Auslenkung mit und ohne Stab quasi nicht verändert bzw sich die Rückwand nun genau so stark bewegt wie die Front. Das konnte ja nun nicht sein und ich habe spaßeshalber mal das Ende der Stange, die am Gehäuse fest ist, als fixiert angenommen:



Die Auslenkung der Front hat sich kein bischen verändert. Da ich nicht glauben konnte, dass das Chassis eine 40mm Alustange der länge nach in dem Maß dehnen kann, bin ich nochmal in mich gegangen. Da ist mir aufgefallen, dass ich die Einkoplung der Kraft über eine Beschleunigung einer Fläche realisiert habe. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass das Programm so viel Kraft aufwendet, bis die Beschleunigung erreicht ist und das kann durchaus mehr sein, als das was die Membrane eingekoppelt hätte und ignoriert so zimelich wie steif das Gehäuse ist. Deswegen liegen die Ergebnisse auch so nahe beieinander. Nachdem ich das korrigiert habe, die Beschleunigung wird nun mit einer Masse in eine Kraft umgerechnet, sieht das wie folgt aus:




Jetzt ist die Seitenwand wie erwartet die dominante Verformung. Ich muss das jetzt noch auf die anderen Modelle anwenden( dort ohne Chassi) und in die Simulationen nochmal neu machen. Davon ein andern Mal mehr.

[Gaga]

Hallo 3ee,

wollte nur kurz rückmelden, dass ich nach wie vor interressiert mitlese - und mich freue, dass Du an dem Thema dranbleibst.

Grüße,
Christoph

[3eepoint]

Danke! Das bedeutet mir einiges =)

[Jesse]

wollte nur kurz rückmelden, dass ich nach wie vor interressiert mitlese - und mich freue, dass Du an dem Thema dranbleibst.

dito

...................

[Lauscher]

wollte nur kurz rückmelden, dass ich nach wie vor interressiert mitlese - und mich freue, dass Du an dem Thema dranbleibst.

das ist bei mir genau so.

das ist echt super interessant - mach bitte weiter

Viele Grüße
Jens

[3eepoint]

Na bei so viel Zuspruch kann man ja nur motiviert sein! Vielen Dank dafür =) Ich denke ich habs jetzt auch beisammen:



Hatte noch ein paar Reiberein mit nicht korrekt geschriebenen files, jetzt sollten die Ergebnisse aber so weit stimmen. Gezeigt ist die Auslenkung von vier Seitenwänden bei 1 Hz. Man sieht z.B. bei der Kopplung via Stange sehr schön, wie Front und Rückwand sich jetzt fast gleich, dafür aber auch deutlich weniger bewegen als das 15 mm Gehäuse ohne Stange. Allgemein ist das Gehäuse ruhiger damit, wie man das aber in echt umsetzen will ohne das Chassis an zu bohren...

So, jetzt geht es wieder in meine Denkerkammer um die Moden zu bewerten.

[3eepoint]

Ich habe wieder Fortschritte gemacht! Ich habe nochmal alle Modelle kontrolliert um sicher zu gehen, dass auch alle gleich aufgesetzt sind. Bei einigen war die Kopplung nur für Membran-->Gehäuse und nicht Membran-->Luft aktiv z.B. Zudem habe ich mir überlegt, wie ich die Moden auswerten kann.

Zur Quantifizierung der Moden wird von der Auslenkung der jeweiligen Wand das Integral berechnet. Damit wissen wir schonmal mit einer einzigen Zahl, wie viel Bewegung auftritt. Sie wird mit steigender Amplitude größer.

Dann wird von der Auslenkung die Summe der Absolutwerte der Ableitung gebildet. Damit bekommen wir die Welligkeit als Faktor rein. Je mehr Moden und desto steiler, desto größer wird dieser Wert. Zudem verhindert das, dass ein Dip in der Auslenkung eine Spitze kontert.

Für jede Box werden von jeder Wand diese Werte addiert, dass ergibt dann unseren Mode index Wert.

So sieht das ganze dann aus:



Ich wage mich jetzt mal an eine Interpretation, nochmal zur Erinnerung. Die Wandstärke beträgt 15 mm sofern nicht anders angegeben.



-->Fostis Steindeckel/25 mm Wandstärke
Hier wurde eine 150 mm Granitplatte oben auf die Box geklebt. Auf den ersten Blick sehen wir eine Verbesserung. Sowohl in der Steifigkeit als auch in den Moden. Diese kommen aber durch das totstellen der Oberen Fläche. Wenn ich die aus der Rechnung nehme sind die Ergebnisse identisch zum leeren 25 mm Gehäuse. Bringt also an sich was.

-->Ring Asymmetrisch
Etwas schlechter/gleich in der steifigkeit als eine symmetrische Anordnung aber besser in den Moden.

--> Dachlatten quer
Etwas schlechter was die Biegungen angeht, bei den Moden jedoch um eine Potenz besser als die leere 15 mm Referenz!

-->Beton
Der klare Sieger was das Verhalten angeht, da passiert garnichts. Nur die Matrix hat bei den Seitenwänden die Nase leicht vorne.

--Matrix
Erster im Testfeld was Seitenwandbiegung und Modendämpfung unter den Holzkonstruktionen angeht. Die restlichen Wände bewegen sich jedoch auch unter den top 3.

-->10-25 mm
klarer Trend. Dicker == besser, auch wenn die Verläufe unterschiedliche Tendenzen haben.

-->Punktstreben zufällig
Hier wurden nur die Seitenwände abgestützt mir recht vielen, semi zufällig platzierten stäben mit mäßigem Ergebniss.

-->Punktstreben
Sehr gute Werte bei der Seitenwandstärke und deutlich besseres Modenverhalten als leer. Definitiv ein solider Kandidat wenn man die Seitenwände einfach dämpfen will.

-->Ringversteifung
Ziemlich solide was Verformung angeht, etwas schlechteres Modenverhalten als bei asymmetrischer Anordnung.

-->Ring einzeln
Fast genau so effektiv wie 3 Ringversteifungen. Hier kann man denke ich getrost etwas spaaren, verliert aber den dämpfungsvorteil noch weiter.

-->Keile in den Ecken
Top,Front,Back sehr gut. Seite immer noch gut im Vergleich zur Referenz. Modenverhalten ist ok.

-->Bitumen/Metall Sandwich
Hier gewinnen wir etwas Steifigkeit und man kann endlich die Modendämpfung sehen, die als sehr gut durch gehen dürfte.

-->Chassis abgestützt
Kann es von der Steifigkeit her fast mit 25 mm aufnehmen und bietet gutes Modenverhalten.

-->Bitumen/Metall+25 mm+Abstützung
Ein erster Vrrsuch meinerseits, etwas von dem gelernten an zu wenden. Das Gehäuse hat 25 mm Wandstärke, ist als Sandwich ausgeführt und hat bei jeder Befestigungsbohrung des Chassis eine Aluminiumstange, welche die Front an die Rückwand koppelt. Leider nicht so effektiv wie ich gehofft hatte. Die Steifigkeit ist zwar besser, als das andere Bitumen/Metall Modell, aber eher durch die 25 mm Wandstärke als durch die Kopplung. Villeicht waren die Stangen zu dünn, ganz aufgeben will ich das noch nicht.

So, das erstmal wieder von mir. Ich mache mir jetzt mal gedanken, wie man was sinnvoll kombinieren könnte.

[Azrael]

Ich bin schwer beeindruckt.

Leider scheint das ja etwas zu sein, was man nicht mal ebenso nachmachen kann.

Viele Grüße,
Michael

[3eepoint]

Danke =)

Was meinst du mit nachmachen? Nachbauen oder nachrechnen? ICh mein die Antwort auf beides ist irgendwie: ja....

[Don Key]

"Punktstreben" = nicht von Wand zu Wand durchgehend?
Was genau ist der Unterschied zu "zufällig" ?

[3eepoint]

Punktstreben:



Bei "Zufällig" wurden nur die Seitenwände mit mehreren, recht wahllos platzierten Stäben miteinander abgestützt.

[Azrael]

Was meinst du mit nachmachen? Nachbauen oder nachrechnen? ICh mein die Antwort auf beides ist irgendwie: ja....

Nachbauen wäre nicht so das Problem, aber sowas selber virtuell zu modellieren, das stelle ich mir schwierig vor, allerdings auch als eigentlich ziemlich erstrebenswert.

Ich würde sowas ja gerne auch selber simulieren können, aber da fehlt es mir wohl sowohl an dem Wissen bzgl. der Grundlagen solcher Simulationen, der dazu nötigen Software und dem Wissen darum, wie man so eine Software bedient.

Da erscheint mir der Umgang mit Simulationssoftware wie VituixCAD irgendwie eingängiger, allerdings befasse ich mich mit den Grundlagen für sowas ja auch schon (hobbymäßig) das ein oder andere Jahrzehnt. Solche Grundlagen fehlen mir hier und ich kann sie auch nicht von Berufs wegen mitbringen, weil mein Beruf nicht wirklich sonderlich technik-affin ist.

Viele Grüße,
Michael

[3eepoint]

Nachbauen wäre nicht so das Problem, aber sowas selber virtuell zu modellieren, das stelle ich mir schwierig vor, allerdings auch als eigentlich ziemlich erstrebenswert.

Ich würde sowas ja gerne auch selber simulieren können, aber da fehlt es mir wohl sowohl an dem Wissen bzgl. der Grundlagen solcher Simulationen, der dazu nötigen Software und dem Wissen darum, wie man so eine Software bedient.

Da erscheint mir der Umgang mit Simulationssoftware wie VituixCAD irgendwie eingängiger, allerdings befasse ich mich mit den Grundlagen für sowas ja auch schon (hobbymäßig) das ein oder andere Jahrzehnt. Solche Grundlagen fehlen mir hier und ich kann sie auch nicht von Berufs wegen mitbringen, weil mein Beruf nicht wirklich sonderlich technik-affin ist.

Viele Grüße,
Michael

Ich muss gestehen das ich mich da auch ziemlich rangetastet habe, wie man auf den letzten 16 Seiten sieht, was die Kenntnisse angeht. Die zugänglichkeit zu solcher Software ist da leider meist das größere Problem =/ VituixCAD für FEM wäre genial aber wird wohl wunschdenken bleiben

[Don Key]

Aah ok, danke. Ich war bei Streben längs auf den Wänden.