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Autor Thema:  Auflage Biegebalken (4656 mal gelesen)
ofcchiller
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ANSYS Workbench 17.0 Student / Academics

erstellt am: 11. Jul. 2016 08:00    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,


ich bin ein Neuling im Bereich FEM / ANSYS Workbench. Ich nutze die Studentenversion ANSYS Workbench v17.0.

Im Rahmen einer Studienarbeit soll ein Biegebalken simuliert werden. Tutorials dazu habe ich mir bereits angeschaut und auch umsetzten können.

Mein Problem liegt jedoch in der Lagerung des Balkens. Dazu habe ich mir auch schon das Praxisbuch ANSYS FEM angeschaut - ohne Erfolg.

Ich möchte, dass der Balken auf beiden Seiten nur an der unten Kante "aufliegt". Das Bauteil, auf dem der Balken aufliegt, ist nicht vorhanden.

Wie könnte ich das umsetzen? Worauf muss ich achten?

Bin für alle Ideen und Ratschläge offen!
Vielen Dank!

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cgebhardt
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erstellt am: 12. Jul. 2016 08:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Warum?

Warum eine Kante? Warum nur aufliegen? Soll er wirklich abheben können (ist das aufgrund der Last zu erwarten)?  Soll er auf dem Gegenkörper abwälzen können? Soll eine Biegelinie entstehen können, die nicht horizontal durch das Lager geht (drehweiche Lagerung)?
Die Motivation für die abzubildenden physikalischen Effekte bestimmt, wie das Modell aussehen wird.

Falls es "nur" um eine drehweiche Lagerung geht: Linie festhalten (entweder in beide Richtungen  = Festlager) oder nur in Hochrichtung (= Loslager). Falls es dort keine Linie gibt, eine im Modellierer erzeugen.

Viele Grüße
CG


------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
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ofcchiller
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ANSYS Workbench 17.0 Student / Academics

erstellt am: 12. Jul. 2016 08:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


balkenbiegung.PNG

 
Hallo cgebhardt,

danke für Ihre Antwort und Ihre Rückfragen.

Der Balken ist statisch unbestimmt gelagert. Gehalten wir er zwar durch die beiden Stützen (Auflageflächen) an beiden Seiten, kann sich jedoch in horizontaler Richtung verschieben bzw. bewegen.

Was ich versuche zu beachten ist, dass der Balken bei Belastung an den Auflageflächen "abhebt" (Vgl. Bild im Anhang). Um sich das nochmal vorzustellen, einfach mal ein Blatt Papier auf zwei finger auflegen und mit der anderen Hand mittig herunter drücken.

"Soll er auf dem Gegenkörper abwälzen können?" - Das wäre auch noch eine schöne Variante. Meine Sie damit einen Gegenkörper, der die gewünschte Geometrie der Biegelinie abbildet?

Vielen Dank!

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arnd13
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erstellt am: 12. Jul. 2016 15:28    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi,

Für den dargestellten Balken ist das Vorgehen von Christoph richtig:

" Linie festhalten (entweder in beide Richtungen  = Festlager) oder nur in Hochrichtung (= Loslager). Falls es dort keine Linie gibt, eine im Modellierer erzeugen."

Wenn Dein Balken tatsächlich statisch unterbestimmt ist, also zwei Loslager hat, solltest Du die "schwachen Federn" in der WB einschalten, damit die Lösung konvergiert. Im Ergebnis dann die Federkräfte prüfen. Diese sollten sehr klein sein.

Es stellt sich insgesamt die Frage, in wie weit das dargestellte System realitätsnah ist.

------------------
Gruß, A.

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ofcchiller
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ANSYS Workbench 17.0 Student / Academics

erstellt am: 12. Jul. 2016 17:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich habe keine Sekunde an dem Vorschlag von cgebhardt gezweifelt.

Ich versuche es nochmal ein wenig anders zu umschreiben:

Ich möchte einen Drei-Punkt-Biegeversuch simulieren. Dabei liegt das Bauteil bekanntlich an beiden Seiten auf (meistens) einem runden / zylindrischen Gegenstand auf. Das Bauteil hebt, im Belastungsfall, wie im Bild in meinem letzten Post gezeigt, "ab" und liegt praktisch nicht mehr auf der Stützfläche auf, sondern nur noch auf dessen Kante. Bei einer Zylindischen Auflage würde das dann "tangential wandern". Oder sehe ich das falsch und habe mich in Illusionen verrannt die der Realität nicht entsprechen?

Wie müsste ich das modellieren? Immernoch so wie cgebhardt und arnd13 das beschrieben haben?


Vielen Dank! Habt mir beide bis dato schon sehr geholfen!

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ofcchiller
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ANSYS Workbench 17.0 Student / Academics

erstellt am: 12. Jul. 2016 21:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo nochmal,

da ich ein ziemlicher Neuling bin in ANSYS: Wie setze ich euren Tipp

" Linie festhalten (entweder in beide Richtungen  = Festlager) oder nur in Hochrichtung (= Loslager). Falls es dort keine Linie gibt, eine im Modellierer erzeugen."

dort um?

Gemeint ist wahrscheinlich jeweils die Kante an der Seitenfläche, an denen mein Balken aufliegt. Aber welche Lagerungen sind das in ANSYS die Ihr meint?

Dankeschön für eure Hilfe 

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ToTacheles
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erstellt am: 12. Jul. 2016 22:05    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Eine 2xfache Ausnutzung der Symmetrie liefert ein statisch bestimmtes Modell.

- Geometrische Nichtlinearität ist ein MUSS
- Kontaktauflage ebenfalls

Wegsteuerung ist ohnehin unabdingbar.

Gruß Paul

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ofcchiller
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erstellt am: 12. Jul. 2016 22:16    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo ToTacheles,

wie ich erwähnte - ich bin ein absoluter Neuling in ANSYS. Ihre Idee ist wahrscheinlich zielführend. Allerdings wäre eine detaillierte Beschreibung hilfreich da ich absolut keine Idee habe wie ich Ihren Ansatz modellieren könnte.

Vielen Dank!

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cgebhardt
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Maschinenbauingenieur


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erstellt am: 12. Jul. 2016 22:21    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

das Prinzipbild zeigt m. E. kein Abheben, sondern einfach die Biegelinie, die durch das Überstehen eine Deformation nach oben bewirkt. Abheben nach meinem Verständnis wäre dann gegeben, wenn der Balken sich von der Stütze trennt. Bei der gegebenen Last wird das nicht auftreten. Ich würde deshalb eine solche Lagerung "drehweich" nennen, weil sie die Rotationen nicht fixiert, sondern nur die Verschiebungen.

Wenn es nur um obige Biegelinie geht, kann man das mit dem Fixieren der Translationen (Displacement = 0 setzen) erreichen. WEnn man das an einer Kante macht, die an einem Volumenmodell eingeprägt ist, wird sonst kein weiterer Freiheitsgrad gesetzt und damit ist die Drehweichheit gegeben.
Wenn man das an einem Balken- oder Schalenmodell macht, ebenso, allerdings darf man nicht zeitgleich die Rotation auf Null setzen, weil man dann auch diese fixiert und damit die Biegelinie an diesem Punkt in die Horizontale zwingt.

Mit dieser Vorgehensweise bekommt man zwar die Biegelinie hin, aber nicht das Abwälzen.
Das erfordert einen nichtlinearen Kontakt und die Modellierung des Gegenkörpers. Der kann starr oder flexibel modelliert sein.

Letzere Analyse ist natürlich genauer, aber auch aufwändiger. Wie bei einem All-you-can-eat Buffet kann man sich den Teller schön vollmachen mit all den Effekten die man sich so wünscht. Man muss sie halt auch verdauen.
Der Unterschied zwischen den beiden oben beschriebenen Varianten liegt von der Bearbeitungszeit für einen Einsteiger vielleicht bei Faktor 10-100. Warum?
Die erste Variante ist linear. Die zweite nichtlinear.
Die zweite bedeutet, man muss sich über das Abwälzen, über Kontaktmodellierung, Vernetzung im Kontakt, Reibung, kraftgesteuerte oder weggesteuerte Belastung, Konvergenz usw. Gedanken machen. Bei Fehlern oder ungünstigen Randbedingungen in der linearen Analyse sieht man das dem Ergebnis an. Bei nichtlinearen Analysen führt das zunächst mal zu Analysen die lange Rechnen oder keinen Gleichgewichtszustand finden (keine Lösung finden).
Deshalb ist die Frage: Was ist das Ziel? Und dann würde ich nur die Effekte modellieren, die notwendig sind, dahin zu kommen. Klar, mehr geht immer, kostet aber auch mehr (im Sinne von Gedanken und Zeit die man reinsteckt). Am Buffet nimmt man sich i. d. R. auch nur das, was man wirklich verdauen will, nicht das ganze Programm was angeboten wird. Jede Simulation ist ja nur ein Abbild der Realität. Und ich als Anwender muss entscheiden, wie fein ich (physikalisch gesehen) auflösen will. "Die" Realität ist also nicht das Ziel (kann es gar nicht sein), sondern "die für mich relevante" Realität."Auch schön" ist also nicht hilfreich. 

Hier ein paar Links zu Analysen, die einen (Dreipunkt)biegeversuch abbilden. Die Bandbreite der Modelle zeigt, dass es nicht "das richtige Modell" gibt, sondern eines, das die geforderte Antwort möglichst effizient und hinreichend (nicht maximal) genau gibt.
http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/008223.shtml
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/uzwr/mmsm/mmsm2-ss12/mosi2-Blatt2.pdf[/  URL]
[URL=http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/004922.shtml]http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/004922.shtml

http://publications.rwth-aachen.de/record/61754/files/Torsakul_Sirichai.pdf
http://forum.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/008974.shtml
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/009094.shtml

Was dieses viele Geschreibsel soll?
Motivieren, mehr über die eigentliche Aufgabenstellung anzugeben, weil nur dann eine sinnvolle Diskussion zu einer geeigneten Randbedingung stattfinden kann.

Und: Machen Sie kleine Schritte, fangen sie einfach an, versuchen Sie die abgebildete Physik zu verstehen und verfeinern Sie das Modell schrittweise. Dann haben Sie eine gute Chance, Verständnis aufzubauen und Effekte bewerten zu können. Ja, ich weiß, am schönsten wäre es, "alles" von vornherein reinzupacken. Widerstehen Sie der Versuchung. Gehen Sie schrittweise vor, das geht tatsächlich schneller.

Viel Erfolg
CG

PS: Wenn Sie weiter hier im Forum Hilfe suchen, seien Sie penibel wenn Sie Dinge vergleichen (Modell A gegen Modell B oder Analytik bzw. Messung). Es gibt nur Ihre Beschreibung, wenn die nicht konsequent ist, geht es drunter und drüber.

------------------
Christof Gebhardt

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ToTacheles
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Creo Simulate 2.0 M080

erstellt am: 12. Jul. 2016 22:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Christof,

meine Diplomarbeit in ANSYS 5.4 hatte einige (ernsthafte) Fehler (das ist etwa 17 Jahre her), die ich erst etwa nach 10-12 Jahren Berufserfahrung herausgefunden habe.

Mein Betreuer, geschweige Professor, hatten gar keine Ahnung davon, bunte Bilder waren einfach überwältigend.

Wie soll ein Student mit einem vermeintlich so einfachen Problem zurecht kommen?

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ofcchiller
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erstellt am: 12. Jul. 2016 22:42    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

danke für eure ausführliche Hilfe. Eine Drei-Punkt-Biegung ist denke ich für den Anfang genug zu modellieren. Ich werde es mal versuchen und ggf. meine Probleme darlegen und nach Hilfe suchen.

Erst im zweiten Schritt wäre es interessant einem Gegenkörper zu modelieren an den der Balken gedrückt wird.

- - - - -

Die Balkengeometrie habe ich in ANSYS bereits abgebildet.

Es hängt jedoch noch an der Lagerung des Balkens (möglichst realitätsnah aber auch nicht zu komplex). Dazu werde ich mir morgen einmal deine Links anschauen.

Darüber hinaus gebe ich die Last nicht punktförmig auf meinen Balken sondern flächig. Jedoch auch nicht über die gesamte Balkenfläche sondern nur über eine ca 10mm breites "Klötzchen" mittig auf der Balkenfläche. Meine Idee war es jetzt die Fläche zu unterteilen und nur auf der mittigen 10mm breiten Fläche die Kraft angreifen zu lassen. Hier habe ich dann jedoch wieder das Problem dass ich kein durchgängiges Netz habe. Korrekt? Abhilfe? Oder Idee ganz schnell wieder vergessen?

Danke nochmal für eure Hilfe zu später Stunde 

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cgebhardt
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erstellt am: 12. Jul. 2016 23:12    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Indem er sich Hilfe holt. Und Dinge ausprobiert. Hinterfragt. Versucht zu verstehen. Schrittweise vorgeht. Unklarheiten versucht aufzulösen. Und sich so einen Wissensschatz aufbaut. Den nimmt ihm keiner mehr. Ich sehe das nicht so kritisch, solange ein Bewusstsein da ist, das eigene Tun zu hinterfragen. Ungut wäre es, hier ein Vorgehen abzugreifen, es unreflektiert umzusetzen und dann abzugeben. Aber die Hoffnung stirbt zuletzt, sonst wären wir doch nicht um diese Uhrzeit hier aktiv, oder?

Ja, ich gebe zu es gibt bessere Möglichkeiten als dieses Forum.
Live mit Menschen zu sprechen ist IMMER besser. Aber vielleicht gibt es diese Möglichkeit nicht? Oder es gibt sie, aber eine 2. Meinung (oder eine 3./4./5., es gibt ja zig Anwender hier) soll mit einfließen?

Und zur Diplomarbeit: Naja, meine Diplomarbeit ist durch die aktuelle Softwareentwicklung sowas von obsolet. Ich hatte mit CAD-Modellierung von Volumen und Flächen zu tun. Das bringt mir heute gar nix mehr. Die Abschlussarbeit ist einfach eine Eintrittskarte, die man lösen muss. Meine Studienarbeit war näher am heutigen Thema Simulation, behandelte Druckbehälter als Schalen/Volumenmodelle mit TPS10, einem Programm das es auch nicht mehr gibt. Viele Dinge, mit denen ich die ersten Berufsjahre viel Zeit verbracht (vergeudet?) habe, sind heute auch nicht mehr relevant (IGES-Reparaturen z. B.). Der gemeinsame Nenner ist aber damals wie heute der gleiche: Um ein bestimmtes Ziel zu erreichen das Wichtige vom Unwichtigen trennen und einen Plan B haben. Gerade den Plan B habe ich damals nur widerwillig akzeptiert (naja, eher hingenommen, unser Werkzeugmaschinenprofessor hat uns das richtiggehend eingeschärft, heute bin ich ihm dankbar).

Schönen Abend
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt

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Zurück von der "Philosophie" zur Aufgabe:
Ob durchgehendes Netz ode rnicht ist sekundär.
Wenn das eine Rolle spielen würde... würde vorher die Verfälschung durch den Klotz relevant werden (er versteift ja die Struktur).

Ein übliches Vorgehen ist es, die Fläche zu trennen (Imprint). D. h. keinen Absatz zu machen sondern per Geometriemodellierer (DesignModeler/SpaceClaim) hier ein Rechteck einbringen, das separat selektiert werden kann um die Randbedingungen aufzubringen.

Gute Nacht
CG

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Christof Gebhardt

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erstellt am: 14. Jul. 2016 22:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Leute,

ich habe ein bisschen rumprobiert und bin eurem Tipp gefolgt, erstmal klein Anzufangen.

Ich habe als Modell nur meinen Balken (keine anderen Körper, wie Abstützungen ab Abwälzkörper). Habe mir dann über die Flächenteilung in der Mitte eine Fläche "abgenäht" an der die Kraft angreifen soll. Bis dato alles wunderbar.

Realisieren möchte ich ein Fest- und ein Loslager. Liege ich da richtig dass ich an einer Kante (oder muss es die Seitenfläche sein???) eine Fixierte Lagerung anbringen muss?

Auf der anderen Seite, wo das Loslager sitzt, muss eine Verschiebung angelegt werden. Korrekt? Was muss ich bei der Verschiebung fixieren (0 setzen)?

Große Verformung ist eingeschaltet.

Ich habe es jetzt mit einer Kraft belastet, eine Fixierte Lagerung an der einen Kante und eine Verschiebung (zwei Raumrichtungen 0 gesetzt) an der anderen Kante angebracht. Ohne zu meckern hat ANSYS das berechnet. Allerdings ist das Ergebnis (Verformung) stark abweichend von meiner theoretischen Betrachtung (mit Los- und Festlager, typischer Biegebalken).

Daher meine Frage: Sind die Lagerungen in ANSYS richtig gewählt? Was genau bringt "große Verformung"? Was ist die Verformung (Balken: wmax?)?

achja: Die Erdanziehungskraft habe ich auch berücksichtigt und an meinem Balken wirken lassen. Ist das zu viel des Guten für den Anfang oder irrlevant?

Danke für eure Hilfe!

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cgebhardt
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erstellt am: 15. Jul. 2016 06:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

von der Beschreibung her klingen die Lagerungen plausibel (an den Kanten, einmal fixiert, einmal in 2 Richtungen auf Null gesetzt).
Große Verformungen berücksichtigen die Deformation während der Analys, siehe auch
http://www.cae-wiki.info/wikiplus/index.php/Geometrienichtlinearit%C3%A4t

Ob die Berücksichtigung von Eigengewicht relevant ist, hängt davon ab wie groß dieser Effekt im Vergleich zur äußeren Last ist.
Konkrete Zahlen können helfen. Oder zwei FEM Analysen, einmal ohne und einmal mit.
Der Vergleich mit der analytischen Lösung bedarf einer sorgfältigen Betrachtung:
Sind bei beiden Varianten die gleichen Lasten gegeben? Also hier wie da Eigengewicht berücksichtigt?
Wie sieht denn der Vergleich konkret aus? Biegelinie? Verformung an den Balkenenden und in der Mitte?
Die Balkenenden sind deshalb wichtig, weil es sein kann, dass lokale Deformationen an der Lagerstelle zu einer der Biegung überlagerten Verformung führt, die in der analytischen Berechnung nicht enthalten ist.

Also nicht so zurückhaltend mit den Infos, am besten mehr Details bringen, sonst wird die Hilfestellung hier zu spekulativ, weil wir nur raten können. Ergebnisbilder der FEM und Handrechnung einstellen, wie gesagt, ein Vergleich kann an mehreren Stellen schiefgehen.

Viele Grüße
CG

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Christof Gebhardt

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erstellt am: 15. Jul. 2016 15:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

hatte offenbar bei der Verschiebung die falsche Raumrichtung fixiert. Habe das geändert und jetzt sind die Ergebnisse plausibel.

Bei beiden Varianten habe ich die Erdbeschleunigung berücksichtigt.


Gesucht ist trotzdem die maximale Durchbiegung (ist ja in der Mitte). Ist das in der Analyse die Gesamtverformung?

Alles andere habe doch noch selbst rausgefunden.

Weitere Frage wäre: In der Theorie wäre bei der Biegung überhalb der Biegelinie eine Spannung - das Material wird zusammengedrückt - und an der Unterseite eine Dehnung - Material wird ja auseinander gezogen. Kann ich das auch durch die Simulation bestimmen? Was wäre zu beachten?

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cgebhardt
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erstellt am: 16. Jul. 2016 08:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

die Gesamtverformung in der FEM setzt sich zusammen aus der in X, Y und Z.
Was wird in der analytischen Lösung berechnet? Auch die Gesamtverformung?
Was ist also zu tun? Richtig, die Deformation in der passenden Richtung auswerten.

Bzgl. Spannung und Dehnung, wow, hier geht einiges durcheinander. Bitte nochmal ins Vorlesungsskript schauen was eine Spannung ist und eine Dehnung. Das hat nix mit Zug oder Druck zu tun. Auch mal die Einheiten anschauen.
Oder hier
https://de.wikipedia.org/wiki/Mechanische_Spannung
https://de.wikipedia.org/wiki/Dehnung
Es entstehen sowohl auf der Oberseite und Unterseite Spannungen und Dehnungen.
Spannung = Dehnung mal E-Modul (Hook'sches Materialmodell)
Diese entstehen beide sowohl aus Zug- oder Druckbelastung.

Um es noch ein bisschen spannender zu machen:
In dreidimensionalen Strukturen entstehen 3 dimensionale Spannungszustände.
Diese werden charakterisiert über 3 Normal- und 3 Schubspannungen oder 3 Hauptspannungen und deren Orientierung (wobei man letztere oft weglässt).
D. h. man muss sich überlegen, was man auswerten will.
Dazu ein paar Anregungen: Geht es um einen Vergleich mit der analytischen Lösung? Welche Richtung haben die Spannung dort?
Welche Spannungskomponente entspricht dies dann in der FEM? Diese dann in der FEM auswählen, die Richtung einstellen und dann erst vergleichen. Die Vergleichsspannung v. Mises fasst den 3dimensionalen Spannungszustand zu einer skalaren Größe zum Vergleich mit Materialkennwerten zusammen, ist aber NICHT geeignet für den Vergleich mit analytischen Berechnungen, die nur einen Teil des Spannungszustandes abbilden. Deshalb auch hier überlegen: Was liefert die analytische Berechnung? Was lässt sie weg? Was entspricht dem in der FEM?

Einfach mal ein paar eigene Gedanken hier einstellen, wenn es dann Unstimmigkeiten oder einen Hänger gibt, helfen wir weiter. Langweilig wäre es, hier nur die richtige Antwort zu posten und es ist für Sie nicht nachvollziehbar WARUM etwas zu tun ist. Das mag jetzt lästig erscheinen, hilft Ihnen später (z. B. in der Klausur/in der Praxis) aber mehr. 

Viele Grüße
CG

------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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tobsternew
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erstellt am: 18. Jul. 2016 13:58    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für ofcchiller 10 Unities + Antwort hilfreich

Ein dickes Lob an Herrn Gebhardt an dieser Stelle für die Beantwortung dieser Fragen. Immer ruhig und sachlich.

Ich hätte auf diverse Point&Click Tutorials aus dem Netz verwiesen & allgemeiner Mechanik Lektüre. Aber so vertreibt man halt keine Software 

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ofcchiller
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ANSYS Workbench 17.0 Student / Academics

erstellt am: 18. Jul. 2016 18:53    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo cgebhardt,

danke für die hilfreichen Tipps, das mit der Verformung habe ich jetzt über die Verschiebungskomponente dargestellt (in eine Raumrichtung). Das berechne ich auch in meiner analytischen Lösung - siehe da, es stimmt so gut wie überein! So langsam wird's.. 

Das mit der Spannung und Dehnung - da habe ich mal kurz nicht nachgedacht und es geschafft die Begriffe über'n Haufen zu werfen.

Ich habe auch ein Problem mit den verschiedenen Bezeichnungen in ANSYS. Als Neuling kann man dann doch mit einigen Begriffen herzlich wenig anfangen.
Eine analytische Lösung zu den Spannungen habe ich (noch nicht). Was ich eigentlich ausdrücken wollte war, dass es ja eine neutrale Faser gibt und alle anderen drum herum entweder gestaucht oder gedehnt sind. Um diese in der FEM (einzelne Raumrichtungen) kenntlich zu machen, was müsste ich dann in meiner Lösung abfragen?

Vielen Dank!

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