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Schraubenvorspannkraft.png

Hallo Leute,

ich arbeite zur Zeit an meiner BA, einer statisch-mechanischen Analyse eines Getriebegehäuses. Im Zuge dessen möchte ich gerne die Schraubenvorspannkräfte mit einbeziehen (wegen der möglichen Klaffung bzw. dem Nachweis ausreichender Dichtigkeit des Flanschs). Dazu habe ich mir sowohl das CADFEM-Tutorial auf Youtube angesehen, als auch hier im Forum etwas recherchiert, komme aber trotzdem zu keiner konvergenten Lösung. Rechne ich bei sonst gleichen Einstellungen mit einem Verbundkontakt anstelle der Schraubverbindungen, komme ich zu einem plausiblen Ergebnis, de facto läuft bei meiner Schraubverbindung etwas schief. Ich habe die Kontakte gemäß des angehängten Bildes eingestellt. Dazu folgendes:

- Der Kontakt zwischen Schraube und braunem Körper ist ein Verbund, weil a) die Schraube sehr fest mit diesem Teil verbunden ist und b) der Verbund das geometrische Übermaß außen vor lässt

- Der Kontakt zwischen Schraube und grünem Bauteil habe ich gemäß des Youtube-Tutorials als reibungsbehaftet definiert, ebenso die Verbindung zwischen grünem und braunem Bauteil. Den Algorithmus habe ich gewählt, da dieser genauer ist als der PP und die Durchdringung der Bauteile mit einbezieht (obwohl, eigentlich gar nicht nötig, weil sie die Bauteile ja nicht durchdringen, oder?). Bei der Einstellung "auf Berührung angepasst" bin ich mir sehr unsicher, die Flächen berühren sich ja aber direkt und ohne Versatz, daher meine Wahl.

- Die schmale Fläche, an der ich die Schraubenvorspannkraft von 40kN auftrage, habe ich nicht mit einem Kontakt versehen.

- Des weiteren habe ich die Schraube und die Kontaktflächen mit 1mm Elementgröße vernetzt, den Rest mit 5mm

Könnt Ihr mir sagen, wo sich der Fehler in meiner Einstellung befindet? Was ich auch tue, die Lösung konvergiert einfach nicht... Ich bin mittlerweile wirklich ratlos und auch am Institut weiß niemand Rat.

Ich danke schon mal im Voraus herzlich für Eure Hilfe!

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Grüße
Yannick

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überprüfe mal an welchen Kontaktstellen diese 40kN von jeweiligen Teilen aufgenommen werden und welchen Unterschied macht wenn du die Kontaktart von Verbund zu reibungsbehaftet wechselst.

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Grüße, Moe

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Hallo Yannick,
was mir an Deinen Setup nicht gefällt ist, dass die Schraube sich im Gewinde des braunen Teiles durchdringen. Hier solltest Du den Schraubendurchmesser auf den Nennspannungsdurchmesser ändern, ebenso das Gewinde (somit berühren sich die Flächen dann). Abhängig vom Pinballradius findet ANSYS sonst den Kontakt nicht.
Der Reibungsbehaftete Kontakt an der Schraubenauflage wird auch oft als Verbundkontakt definiert (Du kannst ja mal vergleichen), dann sollte die Rechnung im jeden Fall konvergieren.
Natürlich muss der braune oder grüne Körper fest eingespannt sein.
Andere Lasten dürfen erst in einem 2ten Lastfall aufgebracht werden (im ersten immer alleine die Schrauben vorspannen - wie beim Reifenwechsel, erst Schrauben anziehen, dann losfahren  )

Mit "Auf Berührung anpassen" (Adjust to touch) kann man einer Starrkörperbewegung vorbeugen, wenn die Kontaktflächen sich am Anfang nicht berühren (Kraftgesteuert konvergiert das dann nicht). D.h. um den Kontakt herzustellen, werden mit diesem Befehl die Flächen auf einen Berührungszustand verschoben (die Engstelle wird auf null gebracht). In Deinem Fall ist das also nicht interessant.

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Viele Grüße von
Deepblue         

PS: War meine Antwort hilfreich? Dann freu ich mich über Unities 

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