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Gesamtverformung_Schalenkoerper.gif Gesamtverformung_Volumenmodell.gif vonMisses_Schalenmodell.gif

Guten Tag,

ich habe ein Verständnis Problem mit der Auswertung einer 2d resp 3d Simulation;

Im Ansys Workbench möchte ich den selben Lastfall mit einem Volumenmodell 3d berechnen und als Vergleich mit einem Schalenmodell 2d.

Als Versuch habe ich ein Balkenmodell erstellt welches folgende Abmasse hat:

3d: Breite x Tiefe x Länge = 5mm x 100mm x 100mm
2d: Breite x Tiefe x Länge = 5mm x 1mm x 100mm

Ich habe beide Modelle mit einem Festlager auf einer Seite und gegenüber mit einer Biegelast versehen.
(Siehe Biegefall http://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/7/17916_balken.jpg  )

Zu meinen Fragen:

Wenn ich jetzt die Kraft einleite, muss ich diese um den Faktor Tiefe anpassen, ist das richtig?

(Ich weiss das ist eine komische Frage, aber ansonsten erhalte ich ja nicht die gleiche Biegespannung:
Also Volumenmodell 500N, Schalenkörper 5N.)

Die Ergebnisse weichen jedoch von einander ab....

Volumenmodell:
Gesamtverformung max 4,32 mm

Schalenmodell:
2,27 mm

Was mache ich falsch??

Danke für Hinweise, Korrekturen und eure Hilfe

PS: Im Anhang die Modelle

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vonMisses_Volumenmodell.gif

und noch von Misses Volumenmodell

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Update:
Ich habe bemerkt, dass ich in der Simulation noch die falsche Tiefe hatte (50mm anstelle 100mm) für das 3d Modell.

Neue Werte

Schalenkörper:
Gesamtverformung = 2.2567 mm
Vergleichsspannung = 121.59 N/mm^2

Volumenmodell:
GV = 2.11 mm
Vergleichsspannung = 123.11 N/mm^2

Die Abweichungen sind nicht mehr so gross, aber immer noch nicht identisch...

[Diese Nachricht wurde von l00m27 am 17. Mai. 2009 editiert.]

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Weitere Frage:

Was ist den der Vorteil ansich beim 2d Modell?
Ich könnte das 3d Volumenmodell ja auch einfach nur 1mm dick modelieren?

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Hallo,

die Unterschiede zwischen deinem 2D und 3D Modell finde ich akzeptabel. Je nach Elementwahl und Netzfeinheit kannst du im 2D oder 3D jeweils unterschiedliche Werte bekommen. Dazu wurde im FEM für Praktiker Band 1 ein Kragarmbalken im 2D und 3D simuliert mit unterschiedlichen Elementen und die Ergebnisse in einer Tabelle miteinander verglichen. Kannst es dir ja mal ansehen. (Aktuelle Auflage Seite 529/530).

Ob du nun 2D oder 3D rechnest hängt davon ab wie deine Geometrie ausschaut. Einfache Geometrien sind im 2D immer sehr viel schneller berechnet als im 3D. Manche Geometrien kannst du natürlich wiederrum nur im 3D berechnen ohne zu große Einschränkungen zu machen.

Gruß simulmi

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Matthias Ulmer
Institut für Feinwerktechnik
Universität Stuttgart

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