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Lagerbock_klein.PNG

Hallo,

ich hab ein paar grundsätzliche Fragen zur Vorgehensweise bei der FEM einer Schweißbaugruppe.

Das Masterbauteil besteht nur aus Blechen.
Da es sich aber um eine Schweißbaugruppe handelt, habe ich die Schweißnähte im idealisierte Teil eingefügt und die Symetrie ausgenutzt.

Gibt es jetzt schon die Möglichkeiten, das in der FEM-Datei die Verknüpfungsbedingungen automatisch richtig erkannt werden?

Bisher bin ich so vorgegangen

FEM-Datei:

Gitter-Verknüfungsbedingungen:
- an den Schweißnähten Automatische Erzeugung und Typ: Klebend zusammenfallend
- an den Blechteilen das gleiche mit dem Typ: Frei zusammenfallend.

Gitter erzeug und Material zugewiesen.
fertig!

SIM-Datei:

- Zwangsbedingung und Kräfte eingefügt
- Simulationsobjekt: Fläche auf Fläche kleben (an den Schweißnähten)<- warum ist das erforderlich?
  und ist evtl. Fläche-zu-Fläche Kontakt erf. ?

Dann die Lösung erzeugt!

Ist die Vorgehensweise so richtig oder kann ich mir es evtl. einfacher machen?

Danke!

Gruß Till

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Ich persönlich lasse die Schweißnähte immer weg, da trotz in dem Modell eingebrachter Schweißnähte die Situation in der Realität eine andere ist (z.B. durch Kerbwirkung der Schweißnaht usw).

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Ok, mmhhh. Mich hätte es jetzt interessiert den Unterschied einer Kehlnaht zu einer HV-Naht mit der FEM an einer Schweißbaugruppe zu verdeutlichen. Da sich dort der Kraftlinienfluss und die Spannungsverteilungen sowie Kerbwirkung deutlich unterscheiden.

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Hallo ich habe ein ähnliches anliegen, daher klinke ich mich hier mal ein.

Und zwar habe ich auch ein Bauteil aus Blechen. Nun will ich dieses mit Schweißverbindungen zusammen setzen.
Dies habe ich jedoch immer in der Baugruppe gemacht... Und anschließend im FEM ein 3D-Tetraedergitter aufgelegt und die Schweißnähte dann über die Gitterverknüpfungsbedingungen versucht zu verbinden und anschließen über die Gittersteuerung die Nähte zu verfeinern, wenn ich nur eine einzelne Naht hab, geht das auch wunderbar, wenn ich nun jedoch mehrere Nähte habe bekomme ich immer Fehler und es tut sich nichts mehr...

Hat einer einen Tipp?

In anderen Threads habe ich schon was davon gelesen die Flächen zu kleben nur hier ist das Problem, das ich die Spannungen in den Schweißnähten nachschauen will und dann ist das mit dem Kleben nicht so das Ware...

Ich wäre für jeden Tipp Dankbar!

MfG Jonas

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Hallo,

Zitat:

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Original erstellt von jonasst:
... Dies habe ich jedoch immer in der Baugruppe gemacht... Und anschließend im FEM ein 3D-Tetraedergitter aufgelegt und die Schweißnähte dann über die Gitterverknüpfungsbedingungen versucht zu verbinden und anschließen über die Gittersteuerung die Nähte zu verfeinern ...

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Kann man prinzipiell so machen. Ich nehme an, du bist mit dem Modellierungsmethoden für Schweißnahtberechnungen mit FEM vertraut. Ansonsten empfehle ich dringen weiterführende Literatur zu dem Thema.

Zitat:

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Original erstellt von jonasst:
... wenn ich nun jedoch mehrere Nähte habe bekomme ich immer Fehler und es tut sich nichts mehr ...

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An der Stelle wäre es extrem hilfreich, wenn du uns sagen würdest, was du genau tust und welche Fehlermeldungen du bekommst. Alles andere wäre für uns wie stochern im Nebel...

Zitat:

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Original erstellt von jonasst:
... In anderen Threads habe ich schon was davon gelesen die Flächen zu kleben nur hier ist das Problem, das ich die Spannungen in den Schweißnähten nachschauen will und dann ist das mit dem Kleben nicht so das Ware ...

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Das Kleben kann man aber so pauschal nicht verteufeln. Kommt drauf an, was du machen willst und vor allem an welcher Stelle du klebst. Wenn du die Bauteile selbst miteinander durch Kleben verbindest, die Schweißnähte nicht im Modell berücksichtigst, dann ist das evtl. für eine Gesamtbetrachtung (z. B. für Verformung der Schweißbaugruppe) ausreichend. Wenn du aber wissen willst, was in der / den Schweißnähten passiert, dann wäre diese Vorgehensweise eine Themaverfehlung. Dann müsstest du die Schweißnaht mit modellieren und diese entsprechend mit den Bauteilen verbinden.

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Gruß 

Markus

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Bildschirmfoto2013-02-22um18.51.41.png

Hey,

ich hab es jetzt hinbekomme... Ich denke, das ich mich bei den Schweißnähten vertan hatte, beim anbringen...

Habe jetzt jedoch auch nur die Schweißnähte, die ich näher betrachten will eingefügt. Die anderen Bauteile habe ich quasi einfach nur mit gleich großen Fasen versehen und zu einem Bauteil versehen. Sodass nur noch die zwei Teile in der Baugruppe getrennt sind, zwischen welchen ich die Naht habe, die ich betrachten will.

Nun habe ich nur noch ein Problem mit meiner Überschlagsrechnung...    Denn nach meiner Überschlagsrechnung ist das Bauteil weit unter Dimensioniert (Was meiner Logik nach aber nicht sein kann). Und das CAD Programm zeigt an das es hält, was ich mir aber auch gedacht habe... Nun muss ich nur noch dort den Fehler finden..   

Sieht für euch das Result logisch aus? Die Kräfte sind eingezeichnet, die Blech stärke beträgt 10mm.

http://s14.directupload.net/images/130222/a3v2tigl.jpg

[Diese Nachricht wurde von jonasst am 22. Feb. 2013 editiert.]

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Hallo,
meckern kann ja jeder.... ich auch ;-)
Ich wage zu bezweifeln, dass Du die Schweißnähte zwischen Aug und mittlerer Rippe bzw. Innenseite der äußeren Rippe so ideal geschweißt bekommst. Wie sieht es denn mit den kurzen stirnseitigen Nähten aus: V-Naht? offen?
Kann es vorkommen, das die Rippe z.B. 1mm zu kurz ist und sich nicht an der Platte abstützt und somit die Kräfte nur über die Nähte übertragen werden?

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Gruß
Harry 

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kerbe1_sim1_4.png kerbe1_sim1_3.png

Hallo jonasst,

Dass du bei der Überschlagsrechnung was anderes herausbekommst als mit NX, liegt wahrscheinlich nicht an der Überschlagsrechnung sondern an der Vernetzung. Je feiner du vernetzt, um so höhere Spannungen kommen raus. An der Kante bilden sich Spannungsspitzen. Wenn die Elemente nun immer kleiner werden, wird die Verformung immer lokaler, diese wird von den kleineren Element aufgenommen und durch die Beziehung "Spannung = E-Modul * Dehnung" wird die Spannung immer höher. In der Realität fließt das Material ein wenig und baut so die Spannungen ab.

Ich habe mal eine Beispielkerbe erzeugt, auch weil ich wissen wollte, welche Unterschiede es zwischen TET-Elementen mit (TET10) und ohne (TET4) Mittelknoten gibt. Die Eckbleche sind 5mm dick und werden jeweils mit 1000N belastet. Ich habe die Anzahl der Elemente auf der relevanten Kante variert: 4,8,16 usw. bis 256

Die Spannung konvergiert nicht. Die maximalen Elementspannungen sehen wie folgt aus:
Zahl auf
Kante      TET4        TET10

4              255              312
8              297              407
16            416              491
32            476              599
64            643              810
128          800              950
256          891              1141

Bei den Elementknoten-Spannungen siehts nicht besser aus. Ich frage mich schon länger wie man eigentlich wirklich belastbare Werte für Spannungen ermitteln soll. Solche nicht konvergierenden Stellen gibts übrigens auch, wenn mann alles fein abrundet.

Weiterhin kann mann hier wunderbar sehen, dass TET4 Elemente grundsätzlich immer etwas steifer rechnen als TET10.

Wie macht ihr das mit den Spannungen?

Gruß
JonkMcCool

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kerbe1_sim1_0.png kerbe1_sim1_2.png

Hier noch weitere Bilder, die eben nicht mit angezeigt wurden.

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Hi,

erst einmal danke für eure Antworten...

Mit den Spannungen machen wir nichts weiter es ging einfach nur mal darum, so eine FEM Analyse an einem Bauteil durch zuführen... Also "alleine" und nicht im Praktika... Aber wir hatte es bisher immer nur an Gussteilen gezeigt bekommen, weshalb ich mit der Schweißnaht ein paar Probleme hatte.

Das was du geschrieben hattest hab ich in den letzten Tage auch noch gelesen... Variierenden Werten bei NX haben wir auch schon einmal festgestellt... Als wir zu 5 nebeneinander saßen und vermeidlich 100% dasselbe gemacht haben, kamen immer andere Spannungen raus... schon komisch...

Aber ist jetzt erledigt, also sollte passen 

LG jonasst

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