---

Hallo Zusammen,

ich habe folgendes Verständnisproblem beim Rechnen einer Baugruppe mit DesignSpace 8. Die Baugruppe besteht aus zwei Teilen unterschiedlichen Materials. Kontakt über Verbund ( das eine Teil ist in dem anderen Teil eingegossen). Gesuchtes Ergebniss  sind Normalspannungen bzw. von-Mises-Vergleichsspannungen. Ändere ich nun den Werkstoff eines Teiles, so resultieren erheblich andere Spannungen, bei gleichbleibender Vernetzungsgüte und Randbedingungen.

Mein erster Eindruck war, dass die Spannungen doch über E-Modul x Dehnung gerechnet werden. Ein Test anhand eines einzelnen Bauteiles bestätigte dies jedoch nicht. Hier waren die Spannungen trotz unterschiedlichen Materials gleich.

Woher kommen die unterschiedlichen Spannungsergebnisse in der Baugruppen?

Wie rechnet DesignSpace bzw. über welchen Weg kommen die Ergebisse in DesignSpace zustande?

ich wünsche Euch trotz meiner eigentliche primitiven Frage ein frohes Weihnachtsfest und einenguten Rutsch ins neue Jahr

Olaf

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

CADFEM.zip

Hallo,

beim Einzelteil ist das so. Die Spannung ist rein geometrisch bedingt.
Spannung = Kraft/Fläche.
(In der FEM wird das gerechnet aus F=k*u (u=Verformung), Dehnung EPS= delta u/u, Spannung = EPS *E)
D. h. beim einzelnen Teil wird sich ein anderes Material nicht in veränderten Spannungen auswirken.

Und in der Baugruppe?
Naja, jetzt kommt's drauf an, ob man alle oder nur einzelne Materialien ändert.
Wenn man alle gleich ändert, sollte es - wie beim Einzelteil - keinen Unterschied in den Spannungen geben.

Ändert man aber nur an einem Bauteil das Material, ändern sich die lokalen Steifigkeitsverhältnisse und damit der Kraftfluss.
Dazu ein kleines Beispiel.
Nehmen wir an, ein Block ist von Material umschlossen (Bild1). Auf der einen Seite ziehen wir, auf der anderen halten wir ohne die Querkontraktion einzuschränken (reibungsfreie Fläche).
Wir kriegen Spannungen (hier 7 Mpa) (Bild2).
Ändert man das äussere Material (vorher alles Stahl) auf Kunststoff, kann es im Verbindungsbereich zum Stahlteil nicht mehr soviel Kraft aufnehmen (es wird weicher, dehnt sich mehr, das benachbarte Stahlteil dehnt sich nicht so stark, übernimmt also einen gewissen Anteil der Kraft des äusseren Kunststoffteils). Das führt zu höheren Spannungen im inneren Teil (an der Grenzschicht zum Kunststoff). Selbst wenn man die Randeffekte in der äusseren Elementschicht weglässt und nur mal die Spannungen im Inneren anschaut (Bild3: Spannungsbereich Blau – einschliesslich schwarz) liegen die Spannungswerte höher. Man sieht diesen Effekt auch gut an der Darstellung der Hauptspannungen als Vektoren (Bild 4).

Weihnachtliche Grüße
C. Gebhardt

------------------
Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt@cadfem.de www.cadfem.de

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP