Hallo CAD-Forum,
ich habe folgendes Problem.
Und zwar soll ich im Fach FEM eine Schrumpfverbindung berechnen,
wobei ich mit der Aufgabe nicht ganz zurecht kommen.
Die Aufgabe:
Es soll die Vergleichsspannung einer Schrumpfverbindung in Abhängigkeit vom Innendurchmesser
einer Hohlwelle berechnet werden.
Hohlewelle:
Innendurchmesser: 10-50 mm in Schritten von 5 mm
Außendurchmesser: 70 mm
Übermaß: 0.2 mm
Die Nabe:
Innendurchmesser: 70 mm
Außendurchmesser: 100 mm
Weiterhin gegeben:
E-Modul = 210000 N/mm²
Querkontraktionszahl = 0.3
Wärmeausdehnungskoeffizient: 12*10^-6 [1/K]
Die Fügetemperatur habe ich mir ausgerechnet:
T =238,1K
Mein anfängliches Problem war, dass ich weiter keine Materialspezifischen Werte gegeben hatte wie z.B.
Re, Rp0,2 oder Oberflächengüten. Laut Prof. braucht man diese Werte auch nicht.
Habe dann eine Handrechnung zum Vergleich gemacht, wobei ich mir nicht sicher bin ob die stimmt.
Bin jetzt mit meiner Roloff/Matek Formelsammlung wie folgt vorgegangen.
Beispielhaft habe ich eine Rechnungen gemacht, mit dem kleinsten Innendurchmesser.
Zuerst die Durchmesserverhältnisse: (nach Formel 12-9)
QA =0.7
QI =0.143
Dann die Hilfsgröße zur Berücksichtigung des elastischen Verhaltens K: (nach Formel 12-15)
K==3.93
Danach habe ich die Formel für das Mindestübermaß genommen und diese nach Zk umgestellt und da ich keine Oberflächengüten gegeben habe habe ich die Glättung gleich 0 gesetzt: (nach Formel 12-18 )
Zk=0.2 mm
An der Stelle wäre jetzt die Frage ob ich das machen kann. Die Glättung 0 setzten und sagen, dass das MIndestübermaß Üu=0.2mm ist.
Dann habe ich die Formel für das kleinste erforderliche Haftmaß genommen und sie nach der Fugenpressung umgestellt. (nach Formel 12-16)
pf=151,52 N/mm²
Mit der Fugenpressung habe ich meine Spannungen nach Formel 12-12 berechnet
sigma tAi= 442,65 N/mm²
sigma tAa= 291,3 N/mm²
sigma tIi=-309,37 N/mm²
sigma tIa=-157,84 N/mm²
Und dann nach der Schubspannungshypothese meine Vergleichsspannungen
und tau vernachlässigbar klein
sigma vAi = 594,17 N/mm²
sigma vAa = 442,65 N/mm²
sigma vIi = 460,89 N/mm²
sigma vIa = 310,36 N/mm²
So mein Problem ist nun, dass die Werte aus meiner Handrechnung nicht wirklich mit meiner Ansyslösung überinstimmen.
Nur die Vergleichsspannung beim Innendurchmesser der Nabe stimmt in jeder Rechnung die ich zu den verschiedenen Durchmessern gemacht habe
mit der Ansyslösung überein.
Programmcode und Ansysdarstellung sind im Anhang
Falls jemand die Zeit findet sich meinen Programmcode anzuschauen wäre ich über Tipps und Hinweise sehr Dankbar.
Ich Vermute, dass ich sowohl bei der Handrechnung sowie im Programm Fehler habe
Aber ich stehe im Monet total auf dem Schlauch.
Vielen Dank im Vorraus.
http://ww3.cad.de/foren/ubb/uploads/DasHuhn25/DarstellungAnsys.jpg
http://ww3.cad.de/foren/ubb/uploads/DasHuhn25/Programmcode.pdf
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