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Frage_Forum_Vorspannung.PNG

Hallihallo,

ich habe schon wieder ein weiteres Problem. Da ist man schon seit Jahren mit ANSYS am "rumspielen" und es treten immer wieder aufs neue Probleme auf.

Innerhalb einer Berechnung muss ich eine Vorspannung berücksichtigen, was ich zuvor noch nie machen musste. Dazu treten jedoch schon bei der Definition erste Probleme auf.

Ich habe das über:
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psmesh,,schr1,,volu,1253,0,y,0.5,,,,elems
psmesh,,schr2,,volu,1244,0,y,0.5,,,,elems
psmesh,,schr3,,volu,1252,0,y,0.5,,,,elems
psmesh,,schr4,,volu,1243,0,y,0.5,,,,elems
psmesh,,schr5,,volu,1256,0,y,0.5,,,,elems
psmesh,,schr6,,volu,1241,0,y,0.5,,,,elems

Vorspannkraft=4000 ! N

sload,1,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
sload,2,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
sload,3,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
sload,4,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
sload,5,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
sload,6,PL01,tiny,forc,Vorspannkraft,1,2
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die Vorspannung definiert. Also Vorspannungsrichtung sollte Y sein, die Richtung der Schrauben. Wenn ich jetzt aber die Berechnung starte wird die Vorspannkraft in X-Richtung angezeigt. Ist das nur eine "falsche" Ausgabe und die Last wird trotzdem in Y-Richtung angetragen?
Zum anderen hatte ich in einem Beispiel (erklärt wurde nur die Vorgehensweise ohne Quelltext) gesehen, dass die Vorspannung auf jede Schraube einzeln definert wurde und dann nach der jeweiligen Berechnung ge"lock"t wurde und dann die nächste Schraube etc. Danach hieß es, das man sogar noch einen Lastschritt berechnen sollte ohne Belastung mit allen Schrauben auf lock gesetzt und dann erst die eigentlichen Belastungen drauf. Ist das richtig? Bei meinen 6 Schrauben wären das 7 Lastschritte und dann im 8. erst die Belasung. Ist das entscheidend um die tatsächlichen Eigenspannungen durch den Prozess der Verschraubung richtig zu berücksichtigen? Sorry bin Bauing der im Maschbau arbeitet 
Dann müsste man ggf. sogar die Belastung Schrittweise aufbringen, oder?

Meine erste Berechnung mit allen Vorspannungen in einem Lastschritt mit der komisch angezeigten Vorspannungsrichtung zeigte eine Verformung der Schrauben von 0,189mm bei 4kN sollten sich die Schrauben aber max. ca, 0,006mm zusammenziehen.

Vielen Dank im Vorraus

John

Frage Alle in 1 LS und am Ende ein LS mit allem lock?
Darstellung der Richtung der Vosrpannung

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Ahh und wenn ich die Vorspannung einzeln definiere muss ich dann vorher schon die ganzen Sections setzen für die Vorspannung und nur die Kräfte einzeln definieren?

Nochmals danke

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Hallo,

man kann alle Schrauben in einem gemeinsamen Lastschritt vorab definieren und dann (gemeinsam) in LS2 auf Lock setzen.

Der LS1 ist nur zum "Kalibrieren" der Schrauben, wie stark muss sie verkürzt werden, damit die gewünschte Vorspannkraft entsteht, der erste "nutzbare" LS ist dann der 2. (entweder ohne LAst, wenn das interessant ist, oder dann mit äusser Last; wenn LS2 ohne LAst, dann äussere LAst im 3. LS aufbringen).

Gruss
CG

PS: Eine bescheidene Frage: Diese Defintionen mit den Sections usw: Warum tun Sie sich das an? Obiges Modell haben Sie in der Workbench in 2 min. definiert, puh, ich würde mir echt überlegen, das in Classic zu machen.

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

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Dankr für die Antwort.

Die Vorspannung als solches habe ich jetzt ins System integriert bekommen. Ist ja im Grunde auch gar nicht so komplex.

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Der Grund warum ich die APDL nehme ist zum einen, dass ich schon über 5 Jahre mit der APDL arbeite und noch immer ungern mit der "Blackbox" Workbench hantiere, sofern es nicht ganz einfache überschaubare Teile sind. Bevor ich mir alles in eine Eingabedatei schreibe und mir dort anschauen was das Programm alles macht arbeite ich lieber direkt mit der APDL und habe die Möglichkeit die ganzen Layer etc. alles über Skripte zu machen. Das geht zwar auch z.T. mit der WB, also das mit den Skripten, aber ich finds so dann doch übersichtlicher. Wenn die WB nicht nur das Netz, sondern dazu noch die Geometrie herausschreiben würde. Könnte man die WB zumindest für die Vernetzung und dann zum Übertragen in die APDL, sehr gut nutzen. Der Rotorträger ist in diesem Fall auch recht einfach, nur schließt daran eine Scheibe aus CFK an (hier im Plot ausgeblendet) und das mache ich dann doch lieber mit der APDL. Zumindest was CFK angeht ist die V11 die ich hier zur Verfügung habe noch nicht so detailliert.

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Ich habe jetzt zwar eine Vorspannung im System und auch die Ergebnisse bzgl. des Kontaktes etc. sehen gut aus, was mich jedoch skeptisch macht ist die durch das Programm ermittelte Verschiebung der Schrauben infolge der Vorspannung. Durch eine Handrechnung habe ich bei der Vorspannung von 4kN eine Dehnung der Schraube von 0,0065mm berechnet, ANSYS meint aber die Vorspannung mit einer Verschiebung von 0,0391mm berücksichtigen zu müssen. Vergleiche ich hier nur Äpfel mit Birnen wenn ich die theoretische Verformung infolge Normalkraft mit der in ANSYS berechneten Verformung vergleiche? Meiner Meinung nach sollte da das gleiche herauskommen.

Gruß

John

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Hallo,
Ziemlich sicher ist das die Sache mit den Äpfeln un d den Birnen. Faktor 5 ist sonst nicht zu erklären. Ein typisches Problem bei der Handrechnung dürfte dieNachgiebigkeit der Flansche sein. In der VDI 2230 gibt's dazu ziemliche Monsterformeln, um die mit zu berücksichtigen, gleichzeitig wird trotzdem auf die FEM verwiesen (insbes.. Bei Merhschraubenverbindungen).
Ich vermute, dass die Flanschnachgiebigkeit nicht oder zu grob in der Handrechnung drinsteckt.
Das könnte auch die deutlich höhere Verkürzung der FEM erklären. Wie kommt denn der Zahlenwert in der Handrechnung zustande?

Gruss CG

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Christof Gebhardt
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