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Hallo ich hab ne Frage zum Thema Schraubenberechnung in der Workbench (ANSYS V14):

Das Modell ist eine Mehrschraubenverbindung bestehend aus:
2 Kreisflanschen
8 Sechskantschrauben
8 Sechkantmuttern

2 Lastschritte:
1. Lastschritt Vorspannkraft auf jede Schraube 2 kN
2. Lastschritt: Sperren und 10 kn Zugkraft und 1e5 Nmm Biegemoment auf Flansch






Hier nochmal beide Lastschritte:

Nun zur Frage:
Wie kann ich mir die Kraft auf den Knoten, auf den die Schraubenvorspannung aufgegeben wurde, ausgeben lassen?

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Hallo,

das geht indem man erstmal unter Analysis Settings->Output Controls (heißt in der deutschen Version von Ansys natürlich anders, einfach übersetzen, dann findest das schon) Nodal Forces  auf Yes einstellt. Damit werden die Knotenkräft mit ausgegeben. Dann eine Schnitteben quer zur Schraube erzeugen. Bei Solution mit rechter Maus nur noch eine Probe->Force Reaction einfügen und unter Details die Schnitteben und Schraube wählen und Ergebnisse ausgeben lasssen.
Das wars schon...nun sollte die Reaktionskraft in der Schraube zu sehen sein!

Mfg, Nanuk

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Screenshot2013-11-2609.48.06.png

Ich finde die Option leider nicht.
Ich hab vermutet Sie wäre als Einstellung im Mechanical verfügbar.
(siehe Bild)
p.s.: Ich rechne eine Statisch-Mechanische Analyse.

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Im Strukturbaum steht doch bei Dir unter Statisch-mechanisch(D5) Analyseeinstellungen. Da drauf klicken, dann ist im Detailsfenster unter dem 6. Punkt die Einstellung für die Knotenkräfte zufinden.

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Screenshot2013-11-2622.34.01.png

Ok die Ausgabe der Knotenkräfte hab ich aktiviert.
Mir ist nun noch nicht klar, wie ich mir die Kräste an den Knoten ausgeben lasse.

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Gut. Dann jetzt noch eine Ebene erzeugen, die quer zu den Schraubenlängsachsen liegt. Dann unter der Lösung (D6) mit rechter Maustaste eine Stichprobe - Reaktionskraft einfügen. Dort die vorhin erzeugte Ebene wählen und als Körper die Schraube selektieren, die betrachtet werden soll.

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Screenshot2013-11-2713.30.24.png

Ok der Schnitt ist gemacht siehe Grafik.
Aber welche Positionsmethode wähle ich?
Es steht zur Verfügung:
-Randbedingung
-Kontaktbereich
-externe Punkte
-Balken

Entschuldige falls ich mich ein wenig unbedarft anstelle 

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Die Schnittebene nützt dir nix, du musst eine Ebene im Modell (bei mir heisst das Construction Geometry - Surface) erzeugen.
Danach sollte die Ebene bei der Kraftreaktion auch auswählbar sein.

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Ok, vllt war ich auch zu schnell.
Du sollst keine Schnittebene machen, sondern eine Ebene erzeugen. Das geht mit rechter Maus in den Strukturbaum und dort Konstruktionsgeometrie einfügen. Unter Positionsmethode kann man dann Ebene auswählen. Dann die erzeugte Ebene bei Fläche und gewünschte Schraube bei Körper wählen. Da bei mir die Spache auf Englisch eingestellt ist, kann ich nicht genau sagen, wie einzelnen Begriffe im Deutschen benannt sind.

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Screenshot2013-11-2715.37.24.png Screenshot2013-11-2715.49.18.png Screenshot2013-11-2715.50.37.png

Ok Oberfläche ist erstellt.
Ich wähle dann unter Stichprobe die Analyse "Kraftreaktion", richtig?
Mit welcher Positionsmethode wählst du?
Bei mir stehen wie gesagt folgende zur Verfügung:
-Randbedingung
-Kontaktbereich
-externe Punkte
-Balken

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Ja so weit alles richtig!
Hast Du, nachdem Du die Ausgabe der Knotenkräfte auf Ja gesetzt hast, die Rechnung nochmal laufen lassen?? Wenn nicht, dann ist die Information über die Knotenkräfte nicht im Output und kann auch nicht abgerufen werden.
Wenn die Info da wäre, dann könntest Du unter Positionsmethode "Fläche" wählen.

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Hallo,

ich bin nicht sicher was die Motivation ist. Man muss nicht zwingend über die Knotenkräfte gehen. Wenn es darum geht, die Schnittkräfte pro Schraube zu bekommen um sie zu bewerten, zieht man die Schraubenvorspannung auf Lösung (Drag + drop), dann erhält man ein zusätzliches Ergebnis für die Schnittkraft. Das Ganze geht auch über die Definition von "Stichproben" (Lösung/RMB/Einfügen/Stichprobe), so dass man darüber auch an die Momente rankommt.

Bitte beachten: Man sollte die Schraubenberechnung 2x durchführen, einmal mit maximaler Anzugskraft für die stat. Festigkeit der Schraube, einmal mit minimaler Anzugskraft (Anziehfaktor) für die dynamische Festigkeit (die Schraubenzusatzkraft wird meist größer, wenn die Vorspannung sinkt, dadurch auch der dynamische Teil der die Schraube ermüdet, dazu auch die zulässigen Amplituden beachten, die weniger von der Schraubenklasse als der Geometrie des Gewindeauslaufs abhängen).

Gruß
CG

PS: Wenn man es genau nimmt, muss man neben den Kräften und Biegemomenten auch die Torsion noch mitnehmen.

------------------
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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Die Knotenkraft würde ich gerne kennen, weil mit die über die Lösung "Schraubenvorspannung" ausgegebene "Betriebskraft" viel zu niedrig erscheint.

Axiale Zugkraft auf dem Flansch sind 10 kN, Biegemoment um die z-Achse sind 10^5 Nmm und die Schraubenvorspannung sind 2 kN.

Als ergebnis bekomme ich bei der Lösung "Schraubenvorspannung" für die auf der z-Achse liegende Schraube 2138 N (y-Achse, wie die z-Achse, in radialer Richtung; x-Achse in Längsrichtung).

Das macht schon allen wegen der Zugkraft, welche sich auf 8 Schrauben verteilt keinen Sinn.

Oder hab ich einen Denkfehler drin?
Was gibt die Betriebskraft denn genau an?
Die Belastung auf die Schraube ohne  Vorspannkraft?

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Hallo,

warum macht das keinen Sinn? Das verstehe ich wiederum nicht. Wie ist denn Ihre Erwartungshaltung? In welcher Größenordnung erwarten Sie denn die Schraubenkräfte?

Gruß
CG

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Christof Gebhardt

CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
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cgebhardt(at)cadfem.de
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hi,
warum nicht die Kontaktkräfte auswerten ? Dann weißt du was über den Kopf/Gewinde übertragen wird.

Wie hast du denn die Schrauben mit den Flanschen verbunden ?
Welche Kontakte gibt's an jeder Schraube ?

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