---

hallo leute,

habe bis jetzt nur etwas erfahrung mit ansys. Deshalb wollte ich wissen: ist es moeglich mit ANSYS die Dauerfestigkeit, Schwingspielzahl usw von Bauteilen aus Stahl zu bestimmen bzw. überhaupt eine Sinusschwingung zu simulieren und daraus die dynamische Sicherheit zu ermitteln.

Wäre echt dankbar wenn mir jemand antworten könnte.

------------------
ar

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

---

Mit ANSYS allein meines Wissens nicht. Dazu braucht es dann schon eines Applikations-Offsets.

Deinen Anforderungen gerecht würde z.B Pro/MECHANICA Fatigue.

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

---

Hi,

Ansys -und natürlich alle anderen FE-Programme auch- ermitteln immer die Beanspruchung eines Bauteils aufgrund von (äußeren) Lasten. Diese werden dann der Beanspruchbarkeit gegenübergestellt.
Bei statischen Lasten kann dies vielleicht die mit einem Sicherheitsfaktor versehene Streckgrenze sein und ist recht einfach.
Bei Wechsellasten sind dies entweder die jeweilige Wöhlerlinie oder die Dauerfestigkeit des Werkstoffs.
Die Verfahren zur Beurteilung der berechneten Beanspruchung für eine vorgegebene Schwingspielzahl (oder ein Kollektiv) sind Mannigfaltig und teilen sich in verschiedene Konzepte auf. Die Bekanntesten sind hier wohl Nennspannungskonzept, Örtliches Konzept und Bruchmechanik Konzept. Hier mußt Du mal in der Literatur nachschauen (Vielleicht Haibach , Zenner Gudehuus, Buxbaum, FKM-Richtlinie uva.)
Wechsellasten können natürlich mit Ansys gerechnet werden. Dies geschieht über unterschiedliche Load-Steps und ist relativ einfach, zumal die Schwingungsform auf die Beanspruchbarkeit keinen Einfluß hat. Die Abbildung eines Sägezahnl reicht also.
Sinn macht das allerdings nur, wenn nichtlineare Effekte im Bauteil berücksichtigt werden sollen. sonst rechnest Du nur die Hooksche Gerade hoch und runter.
Nun zum Schluß noch: Auf Ansys baut ein Programm namens Fatique (und viellecht noch andere) auf, daß eine Betriebsfestigkeitsrechnung ermöglicht. Muß aber zusätzlich gekauft werden und ist ein mächtiges Werkzeug.
Nun ganz zum Schluß: Kennwerte für zyklische Beanspruchbarkeiten sind schwer zu kriegen, man ermittelt sie demnach oftmals selbst (macht aber Arbeit und kostet!) Und wenn man es ganz richtig machen will, muß man bei elastisch-plastischen Berechnungen natürlich nicht die Spannungs-Dehnungskurve des Zugversuchs, sondern die zyklisch stabilisierte Spannungs-Dehnungs-Kurve aus dehnungskontrollierten Einstufenversuchen oder dem incremental Step Test ansetzen.
So, um Angst zu machen reicht das oder?

Trotzdem viel Glück, Stabbels

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

---

ar,

mit ANSYS kann man eine sinusfoermige erregung darstellen, und jeden anderen anregungsverlauf, auch hinsichtlich art der beanspruchung wie punktlast, druck, verschiebung hat man flexibilitaet.

eine variierende last kann man mittels multipler loadsteps (siehe stabbels), mittles table array unter eingabe einer aus mehreren Punkten gebildeten kurve, oder via eingabe einer function fuer den gewuenschten verlauf last=function(zeit) definieren, wobei man bei array und function die rechnung(solve) innerhalb 1xloadstep abwickeln kann(mit entsprechender anzahl an substeps) siehe Analysisguides online

die dynamische (transiente) analyse schliesst dabei inertial(traegheit) kraefte ein welche bei konstanter last nicht auftreten

ANSYS verfuegt fuer die schwingfestigkeitsbetrachtung ueber ein modul welches die Eingabe von Lastereignissen erfordert und darauf basierend die usage-factors ermittelt. produktiver und flexibler ist hier ggf (keine Einsatzerfahrung) das fatigue modul von DesignSpace, welches aber AFAIK ein add-on (extrakosten ggue basis version designSpace) darstellt

random-last und(oder) mehrachsigkeit einschliessende analysen erfordern zusatzsoftware wie n-Code Falance o.a. welche auf den FEM Ergebnissen aufsetzen. das kann ab hier eine umfangreiche reise werden, d.h. sobald die aufgabe ueber die bestimmung usage-factor  einiger klar definierter schwingereignisse hinausgeht: bei random load muss mittels range counting die last-zeit-kurve in geeignete kollektive aufgesplittet werden - einfluesse wie geeignete abfolge kollektiv aufbringung, geeignete wahl max akkumulative schadenssumme. stichwort lautet, entdecke die moeglichkeiten. mehrachsigkeit bringt zusaetzlich kombinatorische aspekte

grundsatzlich unterscheidet man zwischen strain und stress based fatigue betrachtung, darunter die von stabbels angedeuteten konzepte. Wobei bruchmechanische Konzepte Rissentstehung und ggf Ausbreitungsgeschwdkt analysieren, also nicht  Dauer/Betriebs/Zeitfestigkeit. In gewisser Weise eine Variante von Zeitfestigkeit in anderem Kontext: namentlich Analyse kontrollierter Akzeptanz eines entstehenden und sich weiter entwickelnden Risses.

falls die fatigue seite relevant ist, empfehle ich einarbeitung in konkret zu nutzende fatigue software manuals. Dynamische Last betreffend, ANSYS analysis guides

Mit freundlichen Gruessen,
Frank Exius

IFE Sinzig bei BONN
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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

---

Skizze.jpg screen.jpg

Liebes Cad-Forum-Team,

ich habe ein Problem und kenne mich noch nicht so gut mit Ansys aus. Zunächst möchte ich mal den Sachverhalt schildern: Es geht um eine Glasplatte (für Solar), die in einem Behälter transportiert werden soll. Auf dem Weg dahin erfährt das System Schwingungen. Den vereinfachten Modellansatz liefert das Schnittbild, siehe Anhang "Skizze1".
Gesucht sind die Eigenfrequenzen und die Amplituden der Glasplatte.

Jetzt meine Fragen:
1. Ich habe mir folgendes überlegt, dass ich mit einer statisch mechanischen Analyse beginne und anschließend eine Modalanayse nachsetze. Vereinfacht für die Glasplatte habe ich das durchgeführt, siehe Bild2. Mit der Modalnalyse erhalte ich meine Eigenfrequenzen, aber nicht die Amplituden.
1.1 Wie erhalte ich die Amplituden?
1.2 Die Kraft habe ich vorerst tabellarisch mit einer symmetrischen Spannweite angenommen. Am realen System werden die Schwingungen gemessen und sollen mit einer harmonischen Funktion angegeben werden. Es ist möglich dies als Funktion einzutragen, aber das gab bei mir nur ein gelbes Fenster! Wie gebe ich die Funktion, z. B. 50*sin(x), an?
1.3 Was ist mit Beschleunigungen? Könnte ich auch eine oszillierende Beschleunigung statt einer Kraft angeben, quasi wie bei einem Shaker?
1.4 Um die Sache zu vereinfachen habe ich zunächst das Gehäuse (Behälter) als starr angenommen und die Glasplatte drin rumwackeln lassen. Wenn ich das gesamte System schwingen lassen möchte, wo setze ich meine Kraft und wo die fixierte Lagerung an?

2. Ist mein Ansatz falsch?
2.1 Kann ich auch aus einer Modalanalyse und einer anschließenden harmonsichen Analyse das Ziel erreichen?

Ich bin sehr dankbar für konstruktive Antworten und hoffe meine Fragen verständlich rüber gebracht zu haben.

Viele Grüße
Bikefreund

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

---

Bild1.jpg

Also, ich habe im Buch von Herrn CGebhardt gelesen, dass die Modalanalyse nur Kontakte von "Verbund" oder "Nicht Trennung" zulässt, ansonsten müsste mit einer Transient dynamischen Analyse gearbeitet werden. Wie in dem angehangenen Bild "Skizze" der vorangegangenen Anfrage zu sehen ist, ist zwischen der Glasplatte und der Einfassung Luft, die auch notwendig ist zur Montage der Platte. Nun erziele ich aber in der strukturmechanischen Analyse keine Konvergenz, aufgrund dieser Luft! Was kann ich tun? Wie funktioniert eine derartige Analyse?

Ich bitte um Antwort und danke schon jetzt dafür.

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

---

Hi,

ich würde es mit einer harmonischen Analyse und sehr weichen Federn bzw. Verbindungen/Buchse anstelle Luft probieren.

Gruß und Gelingen!

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

---

Hallo Stabbels,

vielen Dank für den Tipp. Diesen hatte ich auch schon überlegt, aber wegen des großen Rechenbedarfs noch nicht durchgeführt. Ich werde an gegebener Stelle berichten, nach meinem Urlaub ...

Viele Grüße

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