---

Schraube.png

Hallo zusammen,

für eine Studienarbeit muss ich ein Aluminiumprofil modellieren in dem mehrere Schrauben stecken. An den Schrauben wird senkrecht gezogen, so dass die Schrauben entweder auf Abscheren oder das Blech auf Lochleibung versagt (Letzteres soll maßgebend werden). Da die Geometrie des Profils sehr aufwändig und das Verhältnis Länge des Profils zu Dicke sehr groß ist, haben wir uns für Schalenelemente entschieden. Die Schrauben habe ich als  runde Fläche im Aluprofil modelliert (vgl. Bild).

Wie muss ich die Kante der Schraube (der Fläche) mit dem Aluprofil verbinden damit die Lastübertragung nur im Druckbereich entsteht?
Wenn ich als Kontakt "bounded" auswähle entstehen im Zugbereich zu große Spannungen die eigentlich nicht vorhanden sind.  Wähle ich als Kontakt "no separation" trennen sich Schraube und Aluprofil und es entstehen sehr große Verformungen.

Vielen Dank für Eure Hilfe.

Viele Grüße

Jannick

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi j111,

die Schrauben sind nicht vorgespannt?

Gruß

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi Cronjharn,

nein, die Schrauben sind nicht vorgespannt.

vG

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Frictionless sollte hier eigentlich ganz gut funktionieren.

Gruß
Boris

------------------
Dem Ingenieur ist nichts zu schwere -
Er lacht und spricht: "Wenn dieses nicht, so geht doch das!
Er überbrückt die Flüsse und die Meere,
Die Berge unverfroren zu durchbohren ist ihm Spass.
Er thürmt die Bogen in die Luft,
Er wühlt als Maulwurf in der Gruft,
Kein Hinderniss ist ihm zu gross -
Er geht drauf los!
...

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Schraube_2.png

Hi,

ich habe das Problem jetzt mal ein bisschen vereinfacht und die Schraube als Volumenkörper modelliert (vgl. Bild). Leider klappt der Kontakt zwischen Loch des Bleches (Kante) und Schraubenschaft (Fläche) nicht. Egal welchen Kontakt ich verwende die Schraube verschiebt sich ungehindert ins Blech.

Ist diese Modellierung mit Volumen- und Schalenelementen überhaupt möglich? Wenn ich versuche die Schraube senkrecht aus dem Blech herauszuziehen findet er den Kontakt der Flächen und es findet eine Kraftübertragung statt.

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hallo,
wenn Du die Schrauben auf abscheren, bzw. die Bleche auf Lochleibung rechnen willst, dann musst du natürlich auch dein Modell so gestalten, dass es die Flächen die du auswerten möchtest überhaupt gibt!
In deinem Flächenmodell sind es lediglich Kannten!
Also n.m. ! (nochmal!) In Ansys gibt es solche Volumenflächen Elemente (habe gerade den Namen vergessen, werd wohl alt :-( ), werden als Fläche modelliert bekommen dann eine Dicke und werden zu Volumen aufgeblasen, damit sollte es wohl auch gehen.
Dann klappst auch mit der Auswertung!

lg Jens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

hmm, deine Beschreibung klingt nach den von mir verwendeten Schalenelementen. Ich modellieren eine Fläche, welche ich mit Schalenelementen vernetze. Diesen Elementen weise ich dann eine Dicke zu.

Das Modell bzw. die Kraftübertragung funktioniert auch wenn ich die Schraube viereckig darstelle. Dies entspricht allerdings nicht der Wirklichkeit und es entstehen Spannungsspitzen  bzw. Singularitäten in den Ecken.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

ich schrieb ja schon sollte probiere er es mal mit einem richtigen Volumenkörper und an den Berührungsflächen schön fein vernetzen!
Du benötigst auf jeden Fall mehrere Elemente über die Blechdicke um zu vernünftigen Ergebnissen zu kommen!

lg Jens

[Diese Nachricht wurde von Jens2001 am 14. Nov. 2013 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Danke für deine Antwort. Leider rechnet mein Model mit Schalenelementen schon 10h an unserem Rechenzentrum und eine Rechnung ist ca. 80 GB groß. Wenn ich nun Volumenelemente verwende wird sich die Dauer und Größe nochmal deutlich steigern. Deswegen würde ich, wenn es irgendwie möglich ist, lieber mit Schalenelementen rechnen.

vG

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo j111,

...wer mich kennt - weiss schon was jetzt kommt:

Meiner Ansicht nach ist eine Ausmodellierung von Verbindungselementen nur in wenigen Ausnahmefällen angezeigt.
Im allgemeinen ist es doch ausreichend die Kräfte an den Verbindungsstellen zu bestimmen und mittels einer Handrechnung nachzuweisen dass diese die zulässigen Werte für die Verbindungsstelle nicht übersteigen.
Anderes führt zu unnötig aufgeblasenen FE Modellen mit langen Rechenzeiten und entsprechend vielen Detailresultaten die nicht praktikabel zu beurteilen sind.

Gruss,

der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

rechnest du kraft- oder weggesteuert?

------------------
Dem Ingenieur ist nichts zu schwere -
Er lacht und spricht: "Wenn dieses nicht, so geht doch das!
Er überbrückt die Flüsse und die Meere,
Die Berge unverfroren zu durchbohren ist ihm Spass.
Er thürmt die Bogen in die Luft,
Er wühlt als Maulwurf in der Gruft,
Kein Hinderniss ist ihm zu gross -
Er geht drauf los!
...

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

@Rechenschieber - Danke für deine Antwort. Am liebsten würde ich es genauso machen wie du es beschreibst. Mir fällt nur leider keine bessere Lasteinleitung, die der Wirklichkeit entspricht, ein. Hättest du einen Vorschlag?

@Boris-a - Ich rechne weggesteuert.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

zum Beispiel die Schrauben als simple Federn abbilden (mit entsprechnend gewählter Steifigkeit) und dann die Lochlaibung manuell nachweisen.
Ausserdem: Im allgemeinen sind Schrauben kraftschlüssig und nicht formschlüssig zu rechnen (ausser Passschrauben). Das passende Konstruktionselement bei Scherung sind eigentlich Niete.
Wie Du klassicherweise Nietfelder auslegst ist in der Literatur beschrieben.

Ich rate auf jeden Fall davon ab vorschnell auf eine Nichtlineare Rechnung zu gehen (Rechenzeit, Probleme in der Auswertung, skalierbarkeit der Ergebnisse, Erkenntniswert).
Zunächst sollte das Problem konstruktiv sauber gelöst sein (statische bestimmtheit, Kraftpfade,...) und dann lassen sich die Aufgaben oftmals eben auch linear lösen.

Bemerkung:
die Softwareverkäufer und Computernerds sind na klar anderer Meinung....
Bin ich aber nicht. Ich muss reale Probleme zeitnah und sicher lösen. Mesit auch noch ohne der Möglichkeit aus Tests Rückschlüsse ziehen zu können. Genau dies ist jedoch insbesondere bei nichtlinearitäten meiner Ansicht nach absolut zwingend - aber praktisch kaum möglich => FE Berichte sind oftmals farbige Bildchen ohne realen Erkenntnisgewinn.

Gruss,

der Rechenschieber

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP