Hallo,
wenn man nur eine Temepratur auf einem Teilbereich aufgibt und sonst keine thermische Randbedingung, hat die gesamte Baugruppe diese Temperatur, weil es nichts gibt, was das verhindert.
Lösung wäre also, Abkühlung auf einen kleinen Teil der Schraube, den Rest der Struktur auf der Ausgangstemperatur festhalten.
Der Weg über die thermische Dehnung wird aber kaum mehr gegangen, weil es heute sehr viel elegantere Methoden gibt. Der Nachteil mit der thermischen Dehnung ist
a) man muss für jede Schraube mit lokal unterschiedlichen Steifigkeiten die Abkühlung manuell ermitteln. Das ist nicht weiter schwer, aber lästig. Bei vielen verschiedenen Verschraubungsbedingungen (Steifigkeiten der Flansche) kann das echt in Arbeit ausarten.
b) man hat die Temperatur nicht mehr als Belastung verfügbar.
Wie macht man das stattdessen? Über die Pretension 179 Elemente.
Man definiert die Vorspannkraft mit diesen Elementen. Im ersten Lastschritt ist dabei KEINE äussere Last zu definieren, weil der nur dazu dient, die Steifigkeit für die jeweilige Schraubverbindung zu erkennen. Erst im 2. Lastschritt wird die ggf. bestehende äussere Last aufgebracht und dann die sich einstellende Veränderung der Verspann-Situation erfasst.
Vorteil: Die Vorspannung der Schraube wird automatisch ermittelt (1. Lastschritt), als Anwender ahbe ich damit keine manuelle Arbeit. Die lokale Steifigkeit für jede einzelne Schraube wird korrekt berücksichtigt. Man kann auch thermische Belastungen noch mitnehmen, weil die Temperatur nicht schon für die Vorspannung verbraten ist.
Was auch wichtig ist:
Eine korrekte Bewertung (2x Rechnen, mit maximaler und minimaler Vorspannung) die Axialkräfte und bei Bedarf auch Biegung und die Torsion vom Anziehen (üblicherweise nicht in der FEM enthalten) mit beinhaltet.
Interessant hierbei: http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/005294.shtml http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/005655.shtml (hier insbesondere der Link zur Dubbel-Seite. Muss man manuell kopieren, aber zeigt gut die Schwingfestigkeit von Schrauben)
Gruss CG
Gruss
CG
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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
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