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Thema: Schweißnahtbewertung, Nennspannungskonzept (6511 mal gelesen)
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tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 08. Feb. 2011 14:38 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Zusammen, ich konnte anhand der Suchfunktion leider nicht das Gewünschte herausfinden. Ich berechne im Stahlbau Schweißbaugruppen und bin dahin gedrängt wurden Aussagen über Schweißnähte zu treffen. Bis jetzt war dieser Bereich für mich immer näher am Kaffeesatz lesen, aber durch Recherche habe ich von den drei gängigen Konzepten (Nennspannungs-, Strukturspannungs-, Kerbspannungskonzept) erfahren und möchte mich daran versuchen. Da die Schweißbaugruppen aus vielen Teilen bestehen fallen die komplexeren Modellierungskonzepte weg und nur das Nennspannungskonzept scheint mir interessant. Auf Basis des Eurocode 3 möchte ich nun Schweißnähte bewerten, allerdings bin ich mir nicht ganz bewusst wie man genau die zu verwendenden Belastungen erhält. Im Forum wurde hierfür Schalenmodelle vorgeschlagen. Allerdings erhalte ich damit keine Reaktionskräfte. Bei Volumenmodellen kann ich einzelne Teile mittels Verbundkontakt und MPC Formulierung verbinden und mir die Reaktionskräfte ausgeben lassen. Jedoch handelt es sich hierbei um eine aufintegrierte Reaktionskraft an der Verbundfläche. So dass man diese nicht wirklich benutzen kann. Wie geht ihr hierbei vor? Vielen Dank im Vorraus! Besten Gruß Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mario.AG Mitglied Diplom-Ingenieur / FEM-Knecht
Beiträge: 45 Registriert: 03.08.2010
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erstellt am: 09. Feb. 2011 13:47 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für tobster
Servus Tobster, mhmm hatte mal die selbe frage hier im Forum siehe (http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/005284.shtml) Ach ja, suche mal im Forum nach "Submodeltechnik". Mit dieser Methode hast du die Möglichkeit einzelne Segmente genauer bzw. feiner zu betrachten. Dann hast du auch die Möglichkeit die genannten Konzepte anzuwenden. Ciao Mario Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 09. Feb. 2011 13:57 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Das Forum habe ich mit der Suchfunktion bereits durchforstet. Und wie ich geschrieben habe kommt die Submodelltechnik für das Kerbspannungskonzept nicht in Frage, darum auch das Nennspannungskonzept in dem die Schweißnähte nicht modelliert werden und anhand von Schnittgrößen eine Bewertung erfolgen soll. Mein Problem ist genau die Auswertung dieser Schnittgrößen. Ich habe bereits einen Thread gefunden in dem beschrieben wird, dass in einem Schalenmodell mit einem gewissen Abstand von der Schweißnaht eine Unterteilung erfolgt und anhand dieser Linie werden dann die entsprechenden Größen ermittelt. Ist dieses Vorgehen im Allgemeinen anerkannt? Und ist es möglich diese Schnittgrößen auch bei einem Volumenmodell auszuwerten? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mario.AG Mitglied Diplom-Ingenieur / FEM-Knecht
Beiträge: 45 Registriert: 03.08.2010
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erstellt am: 09. Feb. 2011 14:18 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für tobster
Hi, mhmmm also bezüglich des "Nennspannungskonzept" kannst du auch das Volumenmodel rechen. Hier kenne ich die Vorgehensweise (aber leider auch nur in Bezug auf "Submodel") Submodel lösen > die Kontaktreaktionen auslesen FX FY FZ > Nennspannungen berechen >Festigkeitsnachweis Re.: Submodeltechnik...........leider verstehe ich nicht ganz warum du die genaue Methode bei deiner Schweisskonstruktion nicht anweden kannst. Ciao Mario
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tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 09. Feb. 2011 14:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Das ist ganz einfach, sehr viele Schweißnähte zur Auswertung und eine komplexe Baugruppe. Aber nehmen wir einmal an, dass ich ein Submodell hätte... wie genau lese ich dann die von Dir beschriebenen Kontaktreaktionen aus? Weil in der Workbench kann man nicht einfach nur die Kontaktreaktion nehmen, da es sich um eine flächenmäßig aufintegrierte Kraft handelt und diese keine Aussage über Momente liefert. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mario.AG Mitglied Diplom-Ingenieur / FEM-Knecht
Beiträge: 45 Registriert: 03.08.2010
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erstellt am: 09. Feb. 2011 15:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für tobster
Mhmm, na ja das hab ich schon verstanden das du viele Schweißnähte in deiner Baugruppe hast. -> ok, wenn du jede Schweißnaht beurteilen musst hast du freilich neh menge Maloche vor dir -> aber wenn du nur die kritischen hotspots bewerten willst, ist das die sauberste Lösung. -> Leider gibt es keine qualitative Aussage auf Knopfdruck. (Will bestimmt dein Chef nicht hören) Die Kontaktreaktionen (X/Y/Z) kannst du mittels "Stichprobe" im Lösungszweig auslesen lassen. Ciao Mario Re: Zulassung der Methode: Die Methode ist zugelassen nach der "FKM - Festigkeitsnachweiss mit Nennspannung" für Bauteilklassen für Ermüdungsnachweis FAT 45 (Siehe FKM-Richtlinie) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 09. Feb. 2011 15:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
bei den ersten drei Zeilen gebe ich dir recht. Aber mittels Stichprobe die Kontaktreaktionen zu ermitteln liefert falsche Ergebnisse. Ich hoffe wir verstehen unter Stichprobe das gleiche, nämlich dass ein Kraftvektor auf den kontaktierenden Flächen ausgegeben wird. Im Falle eines einfachen Kragarms (auf einer Seite fest eingespannt auf der anderen durch eine Last auf Biegung belastet) ergibt sich nur die Gegenkraft. Einflüsse durch Biegung heben sich beim Aufsummieren/Aufintegrieren auf!!!! Aus diesem Grund ist das Tool Stichprobe in meinen Augen nicht geeignet. "Was ich also bräuchte ist das "Moment reaction" Tool wie es dieses für die boundary conditions gibt, allerdings für die Kontaktfläche." Hab das Tool nochmals getestet und jetzt funktionierts... bekomme jetzt die Kräfte und Momente. Damit hat sich das Problem erledigt. PS: Die FKM Richtlinie habe ich neben mir liegen, aber hier wird auch nicht auf FEM typische Vorgänge eingegangen. [Diese Nachricht wurde von tobster am 09. Feb. 2011 editiert.] [Diese Nachricht wurde von tobster am 09. Feb. 2011 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
arnd13 Mitglied Dipl. Ing.
Beiträge: 735 Registriert: 05.11.2008
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erstellt am: 09. Feb. 2011 16:05 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für tobster
Schnittkräfte lassen sich berechnen, auch ohne das Modell vorher zu schneiden und dann die Kontaktkräfte auszulesen: Knoten auf der Schnittfläche selektieren, zugehörige Elemente auf einer(!) Seite selektieren FSUM ------------------ Gruß, A. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 09. Feb. 2011 16:14 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von arnd13: Schnittkräfte lassen sich berechnen, auch ohne das Modell vorher zu schneiden und dann die Kontaktkräfte auszulesen: Knoten auf der Schnittfläche selektieren, zugehörige Elemente auf einer(!) Seite selektieren FSUM
Das hört sich in meinem Fall nach einer Menge Arbeit an, aber trotzdem Danke für den Hinweis. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mario.AG Mitglied Diplom-Ingenieur / FEM-Knecht
Beiträge: 45 Registriert: 03.08.2010
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erstellt am: 09. Feb. 2011 16:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für tobster
Mhmmm, du hast recht. Nur leider weiss ich nicht wie dein Bauteil aussieht. Bzw. wie deine Lasteingriffe wirken. Aber nochmal zur ermittlung kannst du an den Kontaktstellen in der Workbench mit dem Kontakt – Tool gemäß dem Nennspannungskonzept untersuchen durchführen, zumindest, solange die Schweißnaht in einer Ebene liegt. In diesem Fall werden vom Kontakt – Tool die Kräfte und Momente ermittelt, die von dem Kontakt übertragen werden. Habe zwar grade nicht die möglichkeit auf WB zuzugreifen aber du kannst dir auch in der Simulationsebene Surface generieren und anschließend dort die Krafte/Spannungen auslesen lassen. Ciao Mario Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 09. Feb. 2011 16:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von Mario.AG: Mhmmm, du hast recht. Nur leider weiss ich nicht wie dein Bauteil aussieht. Bzw. wie deine Lasteingriffe wirken.Aber nochmal zur ermittlung kannst du an den Kontaktstellen in der Workbench mit dem Kontakt – Tool gemäß dem Nennspannungskonzept untersuchen durchführen, zumindest, solange die Schweißnaht in einer Ebene liegt. In diesem Fall werden vom Kontakt – Tool die Kräfte und Momente ermittelt, die von dem Kontakt übertragen werden. Habe zwar grade nicht die möglichkeit auf WB zuzugreifen aber du kannst dir auch in der Simulationsebene Surface generieren und anschließend dort die Krafte/Spannungen auslesen lassen. Ciao Mario
ja stimmt, mir hatten bloß die Momente gefehlt. Aus irgendwelchen Gründen hat es erst nach dem zwölften Mal geklappt die Momente auf Kontaktflächen ausgeben zu lassen... aber endlich gehts und einer Bewertung nach dem Nennspannungskonzept steht eigentlich nichts mehr im Weg. Vielen Dank an alle Beteiligten für die iterative Lösungsfindung!
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tobster Mitglied Simulant
Beiträge: 139 Registriert: 08.02.2011 Ansys Workbench 12.1 und ein gut ausgestatteter PC
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erstellt am: 16. Feb. 2011 11:19 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Jetzt muss ich doch nochmal nachhaken. Habe ein vereinfachtes Modell aufgebaut. Wie seht ihr hier die Schweißnahtbewertung für die Geometrie, die im Bild zu sehen ist? Die Kraft greift an dem grauen Blech mit den Rundungen an und wird von da durch die ganze Struktur geleitet. Das Modell wird umlaufend verschweißt. Mein Vorgehen wäre jetzt die verschweißten Kanten (wenn auf einer Seite nicht vorhanden, dann mittels Projektion nachgeholfen) mittels Verbundkontakt in je eine Kontaktregion zu packen und anhand diesen die Reaktionskräfte und Momente auszuwerten. Wenn ich die Flächen ohne projezierte Kanten verbinde kommen unplausible Ergebnisse raus. [Diese Nachricht wurde von tobster am 16. Feb. 2011 editiert.]
[Diese Nachricht wurde von tobster am 16. Feb. 2011 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |