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Autor Thema:   Spannungen an Materialsprung (740 mal gelesen)
Doc Mabuse
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NX 11,

erstellt am: 14. Aug. 2020 17:00    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


MaterialsprungFEM.png

 
Hallo Zusammen,

ich habe eine Frage bzgl. der Vergleichsspannung von Mises bei Materialsprüngen.
In der beiliegenden Abbildung ist zu sehen, dass am Materialsprung ein sehr harter Spannungsverlauf vorzufinden ist.

Ich ging zunächst davon aus, dass dies mit den gemittelten Spannung zu tun haben könnte. Bei den ungemittelten ist es jedoch sehr ähnlich.

Das untere Material hat einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das obere Material.

Durch die feinere Vernetzung ist die Spannung abgesunken, weshalb ich an dieser Stelle eine Singularität ausgeschlossen habe.
Der unterschied an der Grenze ist ca. 30-40 MPa


Vielen Dank für die Hilfe.

[Diese Nachricht wurde von Doc Mabuse am 14. Aug. 2020 editiert.]

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smittytomcat
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erstellt am: 14. Aug. 2020 17:19    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 Nur für Doc Mabuse 10 Unities + Antwort hilfreich

mal zu meinem Verständnis - welche Materialien "stoßen" da aufeinander?

------------------
Gruß
Gerd
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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 14. Aug. 2020 17:28    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 Doc Mabuse 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo , was willst Du jetzt genau wissen ?
Es ist eben die Kunst eines Ingenieurs die Teile so zu verbinden , daß soche Gradienten nicht entstehen.  Hier geht es am einfachsten geometrisch. An der Verbindunsstelle groß ausrunden, das sieht dann wie ein Schlüsselloch. 
Wenn Du Dein Bild genau betrachtest, sind die Linein gleicher Spannung auch nicht stetig. Deswegen ist Dein Netz in der Ecke noch nict fein genug.

------------------
Klaus

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Doc Mabuse
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NX 11,

erstellt am: 14. Aug. 2020 20:52    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

Danke für die schnelle Rückmeldung,

meine Anfrage ist nicht eindeutig, da bin ich absolut d'accord. letzendlich, geht es mir um die Interpretation des Ergebnisses.Ich bin ein lernender auf dem Gebiet der FEM und der Software Ansys.

Das Bauteil erfährt innen- und außendruck (Verhältnis ca. 1:10) sowie thermische Spannungen.
Aufgrrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten erhalte ich am Materialsprung ein Spannungspeak, ist das richtig? Sofern ich noch feiner vernetze (Elementgröße aktuell 0,5 mm in diesem Bereich), sollte ich ein kleineren Spannungsgradienten und somit weicheren spannungsverlauf erhalten. Hab ich das so richtig verstanden?


Wenn ich mir vorstelle, dass Bauteil ist an dieser Stelle mit einer Stumpfnaht versehen und diese ist, entsprechend diverser Regelwerke mit dem Faktor 1 zu betrachten, dann würde die Verbindung doch genauso aussehen? Von daher möchte ich dahingehend keine Veränderung vornehmen. aber danke für den Hinweis.

@Gerd, es handelt sich um 2 unterschiedliche Stahlsorten

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 15. Aug. 2020 06:26    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 Doc Mabuse 10 Unities + Antwort hilfreich

" Aufgrrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung .. erhalte ich am Materialsprung ein Spannungspeak, "
Das kannst Du mit FE ganz einfach nachprüfen, in dem Du die anderen Belastungen wegläßt.
Wenn Du hohe Druckspannungen hast, mußt Du die auch betrachten. Weil Druckspannungen sind harmloser .
Müssen die Teile vollflächig verbunden sein ? Durch nachgebende Stege kann sich die Verschiebung ausgleichen und die Spannungen sind viel niedriger. 
Eine Schweißnaht ist spröder, da kann anstatt GEH und Vergleichspannung nach von Mieses  , NH ( Normalspannungshypothese ) zutreffen. 

------------------
Klaus

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 16. Aug. 2020 06:47    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 Doc Mabuse 10 Unities + Antwort hilfreich


FEM_Verbinden.PNG

 
Hallo, so wie im Bild kannst Du die Teile verbinden. Dann reduzieren sich die Schubspannungen, um die es wohl geht. Das kann man mit FEM aber alles darstellen.

------------------
Klaus

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Doc Mabuse
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NX 11,

erstellt am: 16. Aug. 2020 08:12    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

Guten Morgen Klaus,

Ich hatte es eben einmal überprüft. Die thermische Ausdehnung in radialer Richtung hat den größten Einfluss auf die Spannung im Materialsprung.

Bzgl. der Schubspannungsübertrager als auch dem Hinweis mit der NH werde ich mir morgen Gedanken machen.

Danke für den Support.

Fabi

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Doc Mabuse
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NX 11,

erstellt am: 17. Aug. 2020 17:26    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,

also das problem habe ich heute morgen schnell gefunden.

Es ist mir etwas peinlich, aber letzendlich, lag es nur an der Skalierung, welche auf 0,0% stand. Durch die "True Scale 1,0%" sah der Spannungsverlauf wie erwartet aus  .

Wieder was gelernt.

Danke für die Unterstützung.


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