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Hallo - mein erster Beitrag und gleich so ein langer 

im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit soll ich verschiedene Ausführungen eines Querpressverbandes mittels FEM untersuchen. Um mein Modell auf Plausibilität zu überprüfen, habe ich erst einmal einen sehr einfachen Fall einer Welle-Nabe Verbindung analytisch berechnet.
Mit einer Übermaßpassung von 100H7/s6, (Welle ist Vollmaterial, Außendurchmesser Nabe beträgt 160 mm, beide 'Baustahl' in ANSYS) komme ich nach DIN 7190 auf einen Fugendruck vom 64 MPa.

Wie man einen Pressverband in ANSYS Workbench modelliert, habe ich in Christof Gebhardts Buch über ANSYS vom Hanser-Verlag nachgelesen. Ich habe mich bei der Erstellung des Modells fast 1:1 an seine Vorgaben gehalten.
So sieht das Modell aus:

Ansys gibt mir nach der Berechnung im größten Teil der Fläche einen Fugendruck von 60 MPa aus. Soweit so gut; allerdings steigt er in den Rändern auf bis zu 140 MPa.

An der Netzqualität liegt es nicht, da ich das Netz mittels Konvergenzprüfung immer feiner werden ließ, bis der Druck zu den 140 MPa konvergierte. Zuerst führte ich es darauf zurück, dass dieser Bereich am Rand liegt und deswegen sehr fehleranfällig ist. Einfach ignorieren kann ich das allerdings nicht, oder? Dann habe ich aber mal das Pressverbandbeispiel von Christof Gebhardt analytisch berechnet, das so aussieht:

Dort komme ich auf eine Fugenpressung von 50 MPa. Ansys gibt in den Hauptbereichen einen Druck von 25 MPa aus und an den Rändern 55 MPa. D.h. hier ähneln die Werte der Ränder mehr meinen analytischen Ergebnissen.

Wieso unterscheiden sich die Ergebnisse jeweils so stark voneinander? Der einzige Unterschied bei meinem Modell ist, dass es sich sowohl bei der Welle, als auch bei der Nabe um Vollmaterial handelt. Beim Gebhardt-Beispiel liegen Hohlwelle und gefräste Nabe vor. Das kann aber kaum zu solch krassen Unterschieden führen...

Mit freundlichen Grüßen aus Nürnberg,
Oliver

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Hallo Oliver,

schau dir doch mal deine Einstellungen bzgl Ergebnisdarstellung an.
Unter Integrationspunktergebnisse kannst du die Anzeige ändern.

Gruss nach Franken
Sebastian

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Hallo Sebastian,

leider bringen mir diese Einstellungen nicht viel, da mich durchaus der gemittelte Wert interessiert.
Schalte ich ihn auf nicht gemittelt erhalte ich fast die selben Ergebnisse. (+- 0,1 MPa)

Die anderen Einstellungen liefern mir gar nichts brauchbares (Knotenunterschied etc).

Was ich ebenfalls sehr seltsam finde:
Die Fehlerenergie ist an dieser Stelle recht hoch.
   

Beim anderen Beispiel sind sowohl Welle, als auch Nabe vollkommen blau, sprich, wenig strukturmechanische Fehler!

edit: Das mit der Fehlerenergie war jetzt Quatsch! Sie wird zwar rot angezeigt, allerdings sind 0,3% Fehlerenergie nicht besonders viel!

[Diese Nachricht wurde von Olli88 am 31. Mai. 2011 editiert.]

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Die Ergebnisse sind meiner Meinung nach plausibel.
Am Rand werden immer Druckspitzen entstehen, die bei der analytischen Berechnung vernachlässigt werden.
Modelliere einen längerern Pressverband, dann fallen die Randzonen nicht ins Gewicht.

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Viele Grüße        
Achim              PS: Als Anerkennung für einen Beitrag freu' nicht nur ich mich über Unities

Was ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis? Theorie ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert - Praxis ist, wenn alles funktioniert und keiner weiß warum (Autor unbekannt)

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Zitat:

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Original erstellt von Achim007:
Am Rand werden immer Druckspitzen entstehen, die bei der analytischen Berechnung vernachlässigt werden.

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Achso! Das wusste ich nicht. Na dann sieht das ganze ja doch ganz gut aus!
Vielen, vielen Dank! 

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