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Platte_back.PNG Platte_front.PNG

HAllo Zusammen,

ich habe ein Problem bzw. mir fällt es schwer zu entscheiden was eine richtige Rechnung ist. Ich Arbeite noch nicht so lange mit Ansys. Jetzt wollt ich mal euch Profis fragen wie ich an so eine Sache richtig heran geh. Auf wunsch kann ich auch sagen wie ich an die Sache heran gegangen bin.

Zur Aufgabenstellung:
Es soll diese Platte berechnet werden in form einer Bauteiloptimierung. Auf der Rückseite sieht man einen Ring auf dem diese Paltte aufliegt, diese ist die feste Auflage. Die 3 Schrauben sind in wirklichkeit länger doch der Rest der Schrauben ist in einem Gewinde( Ich hoffe für die Berechnung nicht relevant). Diese Schrauben haben jeweils eine Vorspannkraft von 75KN. Die frage ist jetzt, wie dick muss die Platte sein, um nicht an Rm von S355J2G3 zu kommen.

Problematik:
Ich hab ein paar verschiedene Rechnungen gemacht und immer kommen mal mehr mal weniger unterschiedliche Werte herraus. Auch eine vereinfachte Lösung mit Kraft und Lagerung auf Flächenelementen habe ich versucht, habe die Vorspannkraft in Lastschritte unterteilt, etc...
Aber woher soll ich jetzt wissen was der Realität am ehesten entspricht.

Naja vielleicht hat einer Erfahrung in so einer Problematik und kann mir ein paar Tips für die Lösungsfindung geben.

MfG Erik Meister

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Hallo,

ich bin nicht sicher ob ich den Lastfall richtig verstehe.
Ist folgendes richtig?
1. Die Platte liegt auf dem ring auf.
2. Die Schrauben fixieren sie.
3. Es wirkt nur die Vorspannkraft
4. Optional: Es wirkt zusätzlich eine äussere Last (z. B. Druckbelastung).

Wenn dem so wäre, würde ich folgendes tun:
1. Ring unterseite fixieren
2. Schrauben mitmodellieren und dort wo sie abgeschnitten sind fixieren
3. Unterm Schraubenkopf und zw. Unterlegscheibe und Platte Bonded=Verbund-Kontakt
4. Zwischen Ring und Platte einen nichtlinearen abhebenden Kontakt der gleiten kann (reibungsfrei oder reibungsbehaftet)
5. Wichtig: ZWEI LASTSCHRITTE rechnen
5.1 im ersten LAstschritt eine schraubenvorspannkraft definieren
5.2 im zweiten Lastschritt diese Schraubenvorspannkraft SPERREN
6. Falls eine zusätzliche äussere Last wirkt, dann 3 Lastschritte definieren und diese äussere Last erst im 3. Lastschritt aufbringen.

Warum 2 bzw. 3 Lastschritte?
Der Erste ist nur zum Kalibrieren der Vorspannkraft. Sollte also ignoriert werden (von der Auswertung her). Lastschritt 2 ist dann die Verformung nur unter Vorspannung, Lastschritt 3 ggf dann zusätzlich mit äusserer Last. Manchmal fasst man 2+3 auch zsuammen, aber NIE 1+2.

Das Abheben der Platte vom Ring halte ich für notwendig un die Steifigkeit richtig abzubilden, ebenso die Schrauben. Alles einfach irgendwie zusammenzukleben (bonded, Verbund) halte ich für eine grossflächige Auflage wie beim Ring für nicht ideal.
Das ganze wird dadurch eine nichtlineare Analyse die ca. Faktor 20 länger dauert als eine linear, bei der geometrischen Komplexität aber kein Problem, sollte auf einem normalen Rechner innerhalb 2-3 min spätestens durch sein.
Erst mal ohne Netzverfeinerung, wenn die Verformung plausibel ausschaut, dann Netz richtig fein an den Stellen, wo interessante Spannungen auftreten (so fein bis Spannungsverlauf glatt u. rund).
Die Spannung unterm Schraubenkopf ist wahrsch. eher nicht relevant (Flächenpressung würde ich manuell berechnen und mit VDI 2230 vergleichen). Schraubenbetriebskraft kriegt man indem man die Schraubenrandbedingung im Strukturbaum auf Lösung zieht (Drag & Drop).
Gute Möglichkeit Zugspannungen zu sehen ist die maximale Hauptspannung.
Woher weiss man, ob eine Lösung stimmt? Verformung anschauen und auf Plausibilität prüfen. Die Verformung muss "vernünftig" sein. Schnitte machen, Animation, leicht überhöhung der Verformung usw. Oder auch Bild hier posten und drüber diskutieren.

Gruss
C. Gebhardt

PS: Was gibt es sonst noch? Die Bohrungen aussen sehen aus, als würde dort auch noch ein Bauteil sitzen. Versteift das vielleicht die ganze Sache?

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

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Hallo,
ich würde die Patte in der die Schrauben eingeschraubt sind mitmodellieren
Schraube mit Spannungsquerschnitt und im Gewindebereich wie unter der Kopfauflage fest verbunden modellieren (Kontakt geklebt, MPC). Ansonsten ist die Beschreibung von cgebhardt ja super ausführlich.
Zwischen Platte und Ring und Ring und Einschraubplatte reibungsbehafteten Kontakt
definieren.
edit: Habe jetzt erst gesehen, dass der beitrag im DesingSpace-Forum steht. Da muss man wohl statt dem reibungsbehafteten einen rauhen Kontakt verwenden damit abheben möglich ist.
Für mich sieht es so aus als ob eine 120°-Symmetrie vorhanden ist, diese würde ich ausnutzen und nur eine Schraube modellieren. An den Symmetrieschnittflächen "reibungsfreie Lagerung" definieren. Dann ist der Ring auch gehalten.

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Viele Grüße
Achim

[Diese Nachricht wurde von Achim007 am 24. Jan. 2009 editiert.]

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Hallo Zusammen,

ersteinmal danke für die raschen Antworten. Also du hast den Lastfall schon richtig verstanden die zusätzlichen Löcher sind für eine andere Variante und nicht ausschlaggebend für diese Rechnung. Ich werde deine Methode Rechnen und mein Ergebnis wieder mit Bild posten.

Danke Leute
MfG

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Hmmm, ich hab den Tag jetzt ein bisschen herum probiert und ich bekomm einfach nicht hin das sich die Platte von dem Ring abhebt.

Ist es möglich, dass dieses Abheben garnicht dargestellt wird sondern nur im Ergebniss berücksichtigt wird. Wenn es trotzdem nach dem Lösen angezeigt bin ich sehr ratlos, da ich nicht mehr weiß was ich in Sachen kontakt anderst machen kann.

Bzw. Welchen Algorithmus würdet ihr bei so einem Kontakt empfehlen, beides aus Stahl.

MfG

Erik

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Original erstellt von ZAMeister:
Ist es möglich, dass dieses Abheben garnicht dargestellt wird sondern nur im Ergebniss berücksichtigt wird?
es kann natürlich sein, dass dass sich der Ring nicht merklich abhebt. Die Bauteile sollen nur nicht fest verbunden sein um ein abheben zu ermöglichen. Es ist eine prinzipielle Vorgehensweise. Es kann auch sein dass mit geklebtem Kontakt auch ein gutes Ergebnis rauskommt, kann aber zu falschen Ergebnissen führen.

Welchen Algorithmus würdet ihr bei so einem Kontakt empfehlen
Wie gesagt ich würde den rauhen Kontakt verwenden.

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Viele Grüße
Achim

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