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Hallo,

ich suche einen Weg um möglichst gut die Auswirkung von Schrauben auf Bauteile darzustellem. Es gibt ja die "Bolt Tightening Connection Property" und die "Virtuel Bolt Tightening Connection Property". Taugen diese etwas?

Oder wäre es besser die Vorspannraft "manuell" über Flächen aufzutragen? Was für Connection Properties eignen sich hierfür am besten?

Bin für jeden Rat sehr dankbar.

Gruß
Ed

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Servus
Hast du schon mal im FEM-Script der FH Zwickau nachgeschaut?
AFAIR wird es dort behandelt.

Gruß
Bernd

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Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.

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Hab ich, leider ist dort nichts.

Gruß
Ed

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Bolzenv_virtBolzenv_3x2Platten_nichtreal.Mises.png VirtBolzenv_Schraube_Mises.png

"Bolt Tightening Connection Property" gehört zu den nahen Verbindungen, ist also nicht für größere Abstände der zu verschraubenden Platten geeignet. Die "Verschraubung" über eine Zwischenplatte gem. Bild war damit nicht möglich.

"Virtuel Bolt Tightening Connection Property" gehört zu den fernen Verbindungen, womit eine Verschraubung von z. B. 3 Platten möglich ist.

Reale v. Mises-Spannungen ergeben sich in beiden Fällen nicht. Da muss schon die Schraube modelliert werden.

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MfG
kle

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Vielen Dank! Das hilft mir schonmal.

Zitat:

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Reale v. Mises-Spannungen ergeben sich in beiden Fällen nicht. Da muss schon die Schraube modelliert werden.

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Ist das auf die Schraube an sich bezogen, oder auf das Bauteil? Mich interessiert nämlich nur die Spannung auf das Bauteil selbst, nicht die Schraube.

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Bild13Platten_2Schraub_1.png Bild23Platten_2Schraub_Mises.png Bild33Platten_2Schraub_verfNetz.png

Eine FEM-Simulation erfordert schon einiges Nachdenken. Was besonders interessiert, muss genauer modelliert werden. Am eigenen Modell lassen sich doch leicht verschiedene Varianten untersuchen.

Auf Bild 1 sind die von Mises-Spannungen gegenübergestellt
• virtuelle Bolzenverbindung ohne Schraube,
• virtuelle Bolzenverbindung zwischen Schraubengewinde und Muttergewinde nur zum Vergleich,
• Bolzenverbindung zwischen Schraubengewinde und Muttergewinde.

Bild 2 zeigt die gleichen Verhältnisse ohne Schrauben- und Mittelplattendarstellung (RMT auf Baumeintrag von Mises-Spannungen > Auswahl Objekt von Mises-Spannungen > Definition).

Bild 3 zeigt für die virtuellen Bolzenverbindungen die Verbindungsnetze. Ohne Schraube werden die gesamten Bohrungslängen vernetzt. Mit Schraube werden die gesamten Gewindelängen von Schraube und Bohrung vernetzt. Im nicht dargestellten Fall der Bolzenverbindung beschränkt sich die Vernetzung auf die Einschraubtiefe und entspricht damit weitgehend der Realität.

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MfG
kle

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Vielen Dank für die sehr ausführliche Erklärung! Jetzt ist es mir um einiges klarer.

Ich möchte im Moment mittels einer Schraube/Mutter Verbindung zwei Platten verschrauben. Dabei bin ich um die "Global Error Rate" niedrig zu halten dazu übergegangen die beiden Teile voneinander zu trennen und einzeln zu simulieren. Mein vorgehen dabei für die obere Platte wie folgt:

- Zunächst habe ich um die Bohrung eine dem Schraubenkopf entsprechende Fläche "aufgenäht".

- Daraufhin habe ich die Hälfte der Vorspannkraft auf diese Fläche aufgebracht.

- Die zweite Platte durch "Smooth Virtual Part" dargestellt und   diese fest eingespannt.

- Unter die Fläche der oberen Platte "Surface Slider" angebracht

- Die Schraube durch "Contact Virtual Part" mit ebenfalls fester einspannung dargestellt.

Mich interessiert dabei nur die Spannung auf das Bauteil und das Ergebnis stimmt weitgehend mit dem per Hand errechtenen Ergebnis überein. Jedoch habe ich einige Spannungsspitzen auf der Oberfläche, die sich wohl durch Maschenfehler oder deren Aufrechnung ergeben haben, nachdem ich mit "Adaptivitäten" gerechnet habe, um die "Global Error Rate" zumindest auf 10% zu drücken.

Bis auf die Spannungsspitzen bin ich mit der Ergenis recht zufrieden, was würden Sie sagen und hätten Sie Verbesserungsvorschläge für bessere Ergebnisse oder habe ichs oagr Fehler gemacht?

P.S Leider konnte ich keine Datei anhängen. Trotz wartens, wie in der Anleitung beschrieben, hat sich kein Fenster geöffnet. Dabei ist die Datei sehr klein. Evtl. Versuch ich es später nochmal.

Gruß
Ed

[Diese Nachricht wurde von Ed93 am 01. Mrz. 2016 editiert.]

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Hi Ed93

Zitat:

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Leider konnte ich keine Datei anhängen.

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Umlaute und Sonderzeichen sind nicht in dem Namen enthalten!?
Evt. als .txt speichern hilft auch oft.

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Gruß Uwe

Auch Catia ist nur ein Mensch!    

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Hallo,

D A T E I ( E N )    G E S P E I C H E R T

Die Datei ist in der Anhang-Liste gespeichert (Protokoll:1456825660.txt).

So weit bin ich gekommen. Daraufhin bekomme ich die Fehlermeldung, dass ich nicht eingeloggt bin... obwohl ich es bin.

Gruß
Ed

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Der Ansatz ist falsch. Das hat aber nichts mit CATIA-FEM zu tun. Ohne hinreichende Kenntnisse in Technischer Mechanik und Maschinenelementen ist eine zielführende FEM-Simulation und deren Auswertung kaum sinnvoll.

Also erst einmal Maschinenelemente wiederholen, speziell das Vorspanndiagramm einer Schraubverbindung verstehen, und dann erst mit der Modellierung beginnen.

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MfG
kle

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Ok, das werde ich tun und hoffentlich meine Fehler finden.

Das Vorspanndiagramm ist mir bekannt, falls Sie auf die Betriebskraft hinauswollen: Diese ist so gering im Vergleich zur Vorspannkraft, dass ich sie weggelassen habe, die Schraubverbindung wird damit keine Probleme haben. Die Stauchung des Bauteils und die Dehnung der Schraube werden praktisch allein durch die Schraube verursacht. Sicherlich könnte man eine Schraube geringerer Festigkeitsklasse benutzen, aber ich würde gerne 8.8 nutzen, auch wenn diese überdimensioneirt ist.

Mich interessiert auch nicht die Schraube, sondern nur die Spannung auf die Bauteile, die durch die Vorspannkraft verursacht wird.

Vielen Dank für die Hilfe, ich stöber mal durch meine Vorlesungen.

Gruß
Ed

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Hallo nochmal,

nach etwas Arbeit ist mir eine zufriedenstellende Simulation gelungen, wobei ich leider immernoch keine Bilder hochladen kann.

Allerdings habe eine Spannungsüberhöhung in einem Punkt. Zur Erläuterung:

Ich möchte eine Platte an eine deutlich größere Platte, sagen wir Wand, mittels einer Schraube befestigen. Dies habe ich simuliert und erhalte am obereren Rand der Bohrung der Wand eine deutliche Spannungsüberhöhung, die nicht zu meinen handschriflichen Berechnungen passt. Die restlichen Spannugnen hingegen erstaunlich gut.

Ich habe mir das genauer angesehen und vermute, dass es daran leigt, dass die Schraube "in das Material reingedrückt wird", weil CATIA keine Gewinde darstellt, sowohl bei der Bohrung als auch bei der Schraube. Die Bohrung und die Schraube "überlappen" sich also teilweise und dadurch ensteht am oberen Rand eine zusätzliche Auflagefläche mit entsprechd entstehender zusätzlichen Flächenpressung, so meine Vermutung.

Was würdet ihr dazu sagen? Kann es daran liegen, oder bin ich wieder auf dem Holzweg?

Ich habe aus Interesse das Gewinde "quasi entfernt" und nur eine Bohrung mit Gewindedurchmesser angefertigt und simuliert. Nun passt das Ergebnis deutlich besser.

Ist das ein zu vertretender Schritt? Oder sollte ich das Gewinde behalten, weil Catia es zwar nicht darstellt, aber damit rechnet?

Gruß
Ed

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