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Hallo User,

folgendes Problem: ich habe zwei aneinander geschweißte Bleche (T-Profil). Vereinfachend ist die Naht über MPC-Kontakt modelliert. In Querrichtung ist das Bauteil geschnitten und eine Symmetrieebene eingefügt (Schnitt T-förmig...).

Interessiert bin ich an der Kraft / Momenten -Reaktion in der Kontaktfläche. Das ist auch schnell eingefügt in den Workbench-Baum. Leider ergibt die Lösung für die Stichproben keinen Sinn bzw. ich weiss nicht, ob ich wegen der Symmetrie extra etwas beachten muss. Kräfte greifen in der Symmetriebene nicht an.

Frage: Wie komme ich an die Kraft / Momenten -Reaktion an der Kontaktfläche bei Symmetrie. Ist das möglich?

Vielen Dank und Grüße,
scae

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hallo,

der Weg über die KRaft/Momentenreaktion ist schon der richtige.
Dazu aber beachten:
- Ist Symmetrie überhaupt zulässig? Nur bei symmetrischer Geometrie UND symmetrischer Last. Damit fallen schon mal 2 von 3 Momentenreaktionen weg.
Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte.

- Die Auswertung muss eindeutig sein. Das gilt sowohl bei den Kontaktkräften als auch Reaktionskräften. D. h. Geometrien die 2x in Randbedingungen auftauchen werden 2x ausgewertet. Sollte man also vermeiden.

Gruss
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt@cadfem.de
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bsp1.zip bsp2.zip

Hallo Christof,

danke! Leider bin ich noch nicht wirklich schlauer. Ich habe zwei Beispiele angehängt, um mein Problem zu verdeutlichen.

Beispiel 2 kann ich ja noch etwas nachvollziehen, die Momentenreaktion in der Kontaktfläche kommt in etwa hin, die Kraftreaktion wird x2 genommen (aber wieso eigentlich?). Während ich bei Beispiel 1 gar nicht schlau werde...

Hm, na ja. Werde nochmal ein bisschen grübeln müssen.

Grüße,
scae

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Hallo,

ich sehe den widerspruch bei bsp 2 nicht.
Passt doch alles, oder?
1N gibt 10 Nmm reaktionsmoment und 1 N Reaktionskraft
2 N    20 Nmm                    2 N

bsp 1 ist für mich auch klar

bei 1 kraft verteilt sicht die last auf die 2 blauen symmetrie-flächen
d. h. dass nur ein teil über den kontakt übertragen wird .
bei 2 kräften ist die Kraft Null (na ja, fast null, irgendwas mal 10 hoch -9).

Wo ist das Problem?

Übrigens: Bei Symmetrie arbeitet man auch nur mit einem entsprechenden Lastanteil, das ist
klar oder? Und NUR bei symmetrischer Last. Die Kraftvektoren (insbes. bsp 1 mit 2 Kräften) sehen sehr seltsam aus, sowas gibt es in einem symmetrischen Lastfall praktisch nicht, weil die Kraft in der Symmetrieebene senkrecht zur Symmetrieebene im gedanklichen Vollmodell ausgeglichen würde durch eine genausogrosse gegenläufige Kraft im anderen Halbmodell. D. h. die Kräfte heben sich dann auf. Warum sollte man sie dann also modellieren? Macht man daher so eigentlich nicht. Ich glaube eher, dass der Gedanke der Symmetrie in der Berechnung noch nicht ganz klar ist . Deshalb ist ein solches Prinzipmodell gut. Erst das verstehen, dann geometrisch anspruchsvollere Sachen machen.
Gruss c. Gebhardt

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Christof Gebhardt
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Hi nochmal,

ok, bleiben wir bei Bsp. 2:

1N ergibt Mx von 10 Nmm ABER Mtot von 18Nmm in der symmetrischen Modellierung.

Das kann nicht sein. Oder ich verstehe es nicht ;-)...

Ich würde mit den Ergebnissen ja die Schweißnaht bemessen wollen. Wie komme ich an brauchbare Ergebnisse über diesen Ansatz. Geht das bei Symmetrie gar nicht?

Ziehe ich dann die Momentenreaktion aus dem "Frictionless Support" wieder ab von den 18Nmm und multipliziere ich anschließend mal 2?

Warum eigentlich mal 2? Spannungen und Verformungen stimmen doch auch soweit...

Was war gemeint mit dem entsprechendem Lastanteil? Habe ich nicht verstanden. Ich dachte, nur Kräfte in der Symmetrieebene setze ich mit dem halben Wert an?

Sorry, aber jetzt bin ich erst richtig verwirrt:-)

Gruß und Danke!

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Hallo

Bei Kraft in X MX anschauen, nicht Total.
Also 1 N Kraft mal 10 mm Hebel gibt 10 Nmm. Alles in Ordnung soweit.

Schweißnaht und Symmetrie geht natürlich schon. Das Modell ist doch schlüssig.
Das mit dem Lastanteil war gemeint dass bei einem Halbmodell z. B. die hälfte der Last aufgebracht wird.
Gruss
C. Gebhardt

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Hallo,

ja, gut. 1 N x 10mm ergibt 10 Nmm. Das ist klar. Aber es ist doch hier eine Symmetrieebene eingefügt, so dass gegenüber auch nochmal 1 N wirkt. Also die Reaktionskräfte und Momente immer mal 2 nehmen.

Die größere Frage ist aber, wie weiss ich bei einer komplexen Belastungssituation nach welchem Momentenvektor ich dann zu schauen habe? Bei Kraft Fx nach Mx sehen ist verstanden...

Grüße

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hallo,

tja, was soll ausgewertet werden?
Bezogen auf eine hälfte wirkt 1 N x 10 mm = 10 Nm, beim Vollmodell das doppelte. Dafür ist aber auch die doppelte Fläche/Widerstandsmoment da. Die Belastung (Spannung) ist daher die gleiche. Das ist ja der Grund warum man symmetrie verwenden kann.

Es ist eigentlich ganz einfach:
Das was man reinsteckt muss rauskommen.
Stecke ich 1 N rein, muss die Reaktionskraft 1 N sein.
Egal ob halb oder Vollmodell. Das muss IMMER so sein, sonst ist das gleichgewicht der Kräfte nicht gegeben (zumindest in der Statik: Summe aller Kräfte=0, Summe aller Momente =0).

Wenn man die Gleichgewichtsbetrachtung am Vollmodell macht, müsste man die Reaktionskräfte auch mal 2 nehmen.
Das würde ich aber nicht tun. Ich würde mich auf das Halbmodell einschiessen, das heisst die Stimmigkeit des halbmodells in sich prüfen. Wichtig ist nur, dass man sich bewusst ist, wenn ich an einem Stab mit 10 mm2 Querschnittsfläche ziehe und ich mache ein Halbmodell mit 5 mm2 Querschnittsfläche darf ich am Halbmodell auch nur die halbe kraft aufgeben, sonst ist meine Spannung zu gross.

Gruss
Christof Gebhardt

B

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Vielen Dank erstmal für die Bemühungen!

Also der Stand der Dinge, soweit ich das halt gerade mal begriffen habe ist:

1) Kraftreaktionen normal zur Symmetrieebene und Momentenreaktionen um Achsen, die in der Symmetrieebene liegen sind unbrauchbar für die Auswertung.

2) Will ich die Belastung der Naht über Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz abschätzen, ist der Ansatz über die Symmetrie ungeeignet.

Bitte berichtigen, falls nicht korrekt.

Gruß

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zu 1)
Ein Moment um die Symetrieachse bedeutet ja eigentlich nichts anderes als ein Kräftepaar auf das Bauteil. Bei so einem Kräftepaar sind die Kräfte nicht gleichgerichtet. Von symetrie spricht man, wenn Geometrie und belastung symetrisch sind.

2. geht schon, wenn halt auch wirklich symetrie Vorhanden ist....

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wg 1) ich meinte eigentlich die Reaktionskräfte an der Naht, die im Kontaktbereich entstehen. Und da das Moment um z und um y in obigem Beispiel.

wg 2) geht scheinbar nicht, jedenfalls kommt Schmarrn raus in der Workbench

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Hallo,

über ein Posting lässt sich das scheinbar nur schwer erklären. Am beesten mal mit jemand erfahrenen am Telefon oder zusammen vor den Rechner hinsetzen, dann klappts auch mit den Schweißnähten.

Gruss
C. Gebhardt

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