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Verbund.JPG

Hallo Zusammen,

ich habe eine grundsätzliche Frage zum Verbund zweier Körper. Auf dem Screenshot ist ein kurzer 2-teiliger Balken zu sehen.

Ich habe die Beanspruchung an diesem Balken zunächst als Baugruppe und dann zum Vergleich ohne Baugruppe als Verbund (Kontakt zwischen den beiden Einzelteilen) simuliert. Die Netzgröße habe ich dabei gleich gelassen. Ich habe einen identischen Verlauf der Vergleichsspannung erhalten.

Jetzt meine Frage. Wo genau liegt denn jetzt der Unterschied? Ist die Baugruppenoption das gleiche, wie der Verbundkontakt? Was ist denn eigentlich, wenn ich das eine Einzelteil sehr viel feiner als das andere Einzelteil vernetze? Wie wäre hier das Ergebnis zu bewerten in Hinsicht seiner Plausibiltät?

Beste Grüße

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Hallo Quickly,

also ich verwende meistens einen Kontakt, da bei Baugruppenvernetzung das Netz immer aufbläht.
Die Abweichungen zwischen Kontakt (MPC) und Baugruppenvernetzung ist, wie du schon festgestellt hast, vernachlässigbar klein.

Die Baugruppenvernetzung verwende ich nur, wenn ich in diesen Bereichen auswerten will.....

Gruß

Suinilippis

Gruß

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Also würdest du schon sagen, dass es legitim ist sein Modell in Einzelteilen zu verbinden, um damit einfacher ein gutes Netz zu bekommen, wenn der Auswertbereich außerhalb dieser Verbindungen liegt?

Das würde also heißen, wenn ich diese Sache mal etwas weiter spinne und auf einen Schweißbereich mit Kehlnaht anwende (2 Bleche, die senkrecht aufeinander stehen), dann ist es wahrscheinlich nicht ratsam, die zwei zu verschweißenden Bleche und die Kehlnaht selbst voneinander zu trennen?

Nehmen wir an, ich will an dieser Kehlnaht das Strukturspannungskonzept mit Hot-Spot-Extrapolation anwenden.

Ich frage deshalb, weil ich mir immer sehr schwer tue ein brauchbares Netz zu erstellen. Das würde in vielen Fällen leichter gehen, wenn ich die Einzelteile separat vernetzte und dann per Kontakt verbinde. 

Beste Grüße

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Hallo Quickley,

etwas am Grundthema vorbei, aber dennoch:

Wendest Du tatsächlich die Hot-Spot-Extrapolation bei Schweissnähten an?
Der Modellierungs- und Auswerteaufwand hierzu ist ja doch erheblich - und die Aussagekraft der Ergebnisse schwierig einzuschätzen.
Ich bin mit der Theorie nach IIW vertraut - die praktische Umsetzung ist aus den o.g. Gründen jedoch problematisch.

Wenn Du von Kehlnähten sprichst: Ich denke es wird eine nicht durchgeschweisste Doppelseitige Kehlnaht sein - wie beurteilst du die Schweisswurzel?

Hast Du praktische Erfahrung mit der Anwendung dieses Konzepts? Ist es wirklich umsetzbar? - ausser in extrem kritischen Fällen wie z.B. im Nuklearumfeld? In welchem Umfeld simulierst Du denn?

Gruss,
der Rechenschieber

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Hallo Rechenschieber,

ich bahne mir seit einigen Monaten einen Weg durch die Materie Bewertung von Schweißnähten in der Simulation. Mein Fortschritt steckt noch ziemlich in den Anfängen.

Die Sache mit der Hot-Spot Methode war nur ein Beispiel, um die Frage zum Verbundkontakt zu klären. Ergebnisse sollte man ja zuerst auswerten, wenn man sicherstellt, dass das Modell auch dazu geeignet ist und nicht schon durch falsche Eingaben "gestört" wird.

Momentan versuche ich die Beanspruchung an einer Art Flansch, der auf ein Rohr geschoben und beidseitig umlaufend durch eine Kehlnaht verschweißt wurde, zu simulieren. Das Rohr wird eingespannt und der Flansch wird durch ein Drehmoment belastet. Das Modell ist etwas komplexer und kann daher nur als Volumenmodell verarbeitet werden.

Die einzige mir bisher geläufige Methode zur Beurteilung von Nahtwurzeln ist das Kerbspannungskonzept. Danach würde ich in diesem Fall auch vorgehen, wobei die Ergebnisse immer recht konservativ zu sein scheinen. Man ist relativ schnell an der Werkstoffgrenze. So war es jedenfalls bei anderen Rechnungen, die ich damit durchgeführt habe. Generell versuche ich mit der FKM-Richtlinie "nachzuweisen", was mitunter eine ziemlich Herausforderung ist.

Gibt es bessere Wege? 

Beste Grüße

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Hallo Quickley,

vielen Dank für die Antwort. Offensichtlich hast Du Dich ja schon mit der Berechnung von Schweissnähten auseinander gesetzt (FKM...., ziemliche Herausforderung..., Werkstoffgrenze...).

Nicht angesprochen hast Du jedoch die Unsicherheiten auf der Lastseite, sowie die Herausforderungen in der Konstruktion und Ausführung von Schweissnähten.

Ich beschäftige mich auch schon über 10 Jahre u.a. mit Schweissnähten und deren Nachweis im Maschinenbau...

Wäre ich vorsichtig mit der Aussage "Konservativ" - vielleicht sind eben die Lastannahmen (und Zyklenzahlen) zu konservativ - oder die Schweissnahtausführung über der Spezifikation!

Ich habe jedenfalls noch keinen gesehen, der wirklich Schweissnähte im allgemeinen Maschinenbau mit der Hot-Spot Methode nachweist - übrigens auch nicht bei zB. Drehgestellen von Schienenfahrzeugen.

Der Modellierungs- und Auswerteaufwand steht einfach oftmals in keinem Verhältnis  zu den anderen Unsicherheiten (s.o.). Bisher wurde in dem mir bekannten Umfeld immer versucht, mit Schalenmodellen Nennspannungsähnliches "irgendwas" herauszubekommen - und dann anhand von Kerbfällen (FKM, EN1993 - alles das Gleiche...) ranzugehen.

Allerdings stehe ich momentan auch vor der Aufgabe, Schweisskonstruktionen mit notwendiger hoher Ausfallsicherheit nachzuweisen bei denen ich aufgrund der gedrängten Verhältnisse schwierigkeiten habe vernünftige "Nennspannungen" auszuwerten. (Daneben muss die Konstruktion na klar fertigbar, leicht & möglichst günstig sein.

Gerne würde ich hierzu Feedbacks auch von anderen Forumsteilnehmern erhalten, welche hierzu Erfahrung haben - vielleicht sollte ich mal einen eigenen Thread starten.

schönen Abend & Gruss,

der Rechenschieber

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Hallo Rechenschieber,

du hast natürlich vollkommen recht. Der Begriff "konservativ" sollte mit Vorsicht genossen werden.

Ein eigener Thread zu diesem Thema wäre natürlich eine feine Sachen. Ich habe manchmal das Gefühl, dass die FE-Berechner mit Wissentransfer immer etwas zurückhaltener sind. Das kann doch nicht daran liegen, dass sie so wenig wissen?  Vielleicht stellt man auch die falschen Fragen? 

Beste Grüße

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