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Simulation für CAD-Konstruierende
Autor Thema:  Simulation Federstahl-Hebel (4834 mal gelesen)
DaDeMe
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erstellt am: 25. Feb. 2014 20:28    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Prinzip_Simulation.PNG


Randbedingungen_Simulation.PNG

 
Liebe Forengemeinde,

dies ist mein erster Beitrag hier.. Juhu  Hallo an alle interessierten Leser!

Ich habe ein Problem bei SWX-Simulation. Im ersten Bild seht ihr das was ich Simulieren möchte. Es geht mir um die Feder des Hebels, also um diesen länglichen dünnen Steg. Diesen muss ich auslegen. Zur Info: Das Material soll Federstahl 1.4310 sein, mit einer Stärke von 0,25mm. Der Steg hat ebenfalls eine Breite von 0,25mm. Insgesamt ist der Hebel 18mm lang und ca. 4mm breit. Soviel zu den Dimensionen. Ein relativ kleines Teil also.
An den beiden Kreisabschnitten mit Radius 1,5mm wird der Hebel gelagert. An Stelle A wird in der Applikation die Kraft eingeleitet, dadurch stützt sich der Hebel an Stelle B ab und der "Federsteg" macht an der Kontaktstelle einen Weg von maximal 0,1mm.
Nun habe ich versucht das zu simulieren und schaffe es nicht das zum Laufen zu bringen, leider bin ich kein Simulationsexperte. Diese beiden Blöcke A und B habe ich nur in die Baugruppe eingeführt als Auflageflächen. Block A ist fest eingespannt, die Kreisabschnitte als fixiertes Scharnier definiert und Block A soll sich mittels "Referenzgeometrie" um 0,1 mm in negativer y-Richtung bewegen. Die beiden Blöcke sind in der Baugruppe tangential an die Radien des Hebels angelegt.

Ich habe schon viel in der Hilfe und auch im Forum gelesen, über Kontatsätze, Komponentenkontakt usw. aber richtig schlau bin ich noch nicht geworden. Irgendwie funktioniert bei nir nämlich überhaupt nur etwas wenn ich den Komponentenkontakt "Globaler Kontakt (verbunden)" definiert habe. Habe ich dies nicht gemacht kommt eine Meldung "globale Kontaktsuche fehlgeschlagen". Wenn ich die komplette Baugruppe als globalen Kontakt definiert habe, dann läuft es zwar aber bricht nach 22% der Belastung mit der Begründung "inkrementelle elastische Dehnung zu groß (>25%) Neu starten?" Ein Neustart bringt nichts, da tut sich nach einiger Zeit einfach nichts mehr. Große Verschiebungen sind übrigens aktiviert. Nach 22% der Belastung liegt die Spannung der kritischsten Stelle übrigens bei unter 50MPa.

Ich würde mich freuen, wenn ihr mir helfen könntet dieses Problem zu lösen. Evtl. mach ich ja auch prinzipiell etwas falsch. Wie gesagt, dieses "verbunden" im Komponentenkontakt kommt mir seltsam vor. Achja: Zwei Kontaktsätze habe ich nich definiert: Jeweils die Flächen der Blöcke zu den tangential anliegenden Flächen des Hebels.

Schonmal im Voraus herzlichen Dank für die Hilfe!

Viele Grüße,

Daniel

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ThoMay
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erstellt am: 26. Feb. 2014 06:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich


Bild04-140226.JPG

 
Hallo und eine Willkommen hier im WeltBestenForum, Daniel.

Warum machst du das in eine Baugrp?

Die Klötze brauchst du nicht.
Kannst du das Teil mal hochladen?
Nur als grobes Beispiel =====>
Gruß
ThoMay

------------------
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DaDeMe
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erstellt am: 26. Feb. 2014 13:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Hebel.SLDPRT

 
Hello ThoMay,

vielen Dank für deine Antwort und die nette Begrüßung im Forum!
In der Baugruppe simuliere ich es deswegen, weil ich möchte, dass sich die Klötze, wenn nötig an den Radien der Habel abrollen. So passiert das ja auch in der Realität, der Hebelarm ändert sich dadurch. Kann ich denn auch eine Ebene als Auflager definieren und eine weitere, die sich verschieben lässt um den Hebel zu spannen? Also somit nicht als Baugruppe sondern als Simulation in dem Teil direkt.
Ich möchte auch keine Kraft sondern einen Weg vorgeben. Mit einer Kraft habe ich es auch schon ohne Probleme geschafft in der Baugruppe zu simulieren. Der Block der sich bewegt macht aber irgendwie im Zusammenspiel mit dem Komponentenkontakt und Kontaktsätzen Probleme- so zumindest mein Gefühl.
Ich habe noch nicht herausgefunden wie man die Blöcke durch Lager-Ebenen ersetzt die sich bewegen. Wobei es natürlich auch nicht schlecht ist diese Blöcke mit in der Simulation zu haben, weil diese ja das Gehäuse des Hebels simulieren und ich mittels Iso-Clipping sehen kann welche Spannungen sich dort ausbilden würden.

Im Anhang findest du den Hebel (Die Bemaßung der Skizze ist etwas wild  ..). Dein Hebel ist im Prinzip gleich zu meinem.

Dankeschön für die Hilfe! Viele Grüße,

Daniel

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N.Lesch
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erstellt am: 26. Feb. 2014 20:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich


SWX_Erweiterte_Einspann.PNG


SWX_Trennlinie.PNG

 
Hallo Daniel, wenn Du Dein Profil ausfüllst und die SWX Version reinschreibst, überlege ich mir die Datei runterzuladen.

Ich berechne auch ständig solche Federn. Als erstes schneide ich für die Rechnung alles überfllüssige weg.
Bei Baugruppen funktioniert SWX Simulation am besten, wenn Du den globalen Kontakt rauslöschst, und die Kontaktflächen alle einzeln auswählst.

Ich berechne solche Federn aber als Einzelteile. Geht ganz einfach. Wo unter Last der Reaktionspunkt ist, baust Du  im Part eine Schnittlinie ein.

In Simulation gibst Du dann auch dieser Schnittlinie mit erweiterte Einspannung die Vorspannung ( in mm ) ein.

" Große Verschiebungen sind übrigens aktiviert. "  Das kannst Du doch hier vergessen. Da muß Simulation iterieren und das dauert und geht oft schief.

Ebenen kannst Du als Reaktionsflächen eingeben, habe ich aber auch noch nicht geschafft.
Klaus

[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 26. Feb. 2014 editiert.]

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DaDeMe
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erstellt am: 26. Feb. 2014 20:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hey,

entschuldige! Danke für die Info. Jetzt sollte die Version in meinem Profil auftauchen.
Große Verschiebungen wurden automatisch aktiviert. Aber wie gesagt, ich denke, dass da prinzipiell etwas nicht stimmt bei mir...

Grüße, Daniel

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DaDeMe
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erstellt am: 26. Feb. 2014 22:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hey Klaus, hallo alle anderen,

also das mit der virtuellen Wand habe ich geschafft. Ich simuliere jetzt in der SLDPRT-Datei direkt. Die virtuelle Wand habe ich tangential an die Fläche gelegt an der ich vorher den Block A hatte. Leider habe ich es jetzt noch nicht geschafft die Verschiebung auch mit einer Art virtuellen Wand so am Punkt B einzuleiten, dass sich diese Wand tangential an der gekrümmten Fläche abrollt, während der Weg von 0,1mm vollzogen wird. Somit hätte ich immer nur eine Linienbelastung als Krafteinleitung die sich aber verschiebt mit dem Weg. Wie könnte ich das denn noch schaffen? (Das mit der Trennlinie habe ich übrigens geschafft, so habe ich die Auflagefläche in Punkt A schonmal geteilt....

Die Berechnung geht im Part wirklich viel viel schneller als noch zuvor mit diesen Blöcken in einer Baugruppe.

Viele Grüße und danke,

Daniel

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DaDeMe
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erstellt am: 28. Feb. 2014 12:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hey!

Keiner ne Idee? Generell bin ich mit meinen aktuellen Ergebnissen schon sehr zufrieden. Die Kraft habe ich eben als auf der Trennlinie eingebracht bzw. die vorgegebene Verschiebung. Abrollen wäre aber schöner.

Hat jemand schon Erfahrung zu Lebensdauersimulationen? Wie gut und verlässlich ist das? Ich müsste ja wohl bei SWX eine Tabelle hierzu für mein Material hinterlegen. Wöhlerlinie, Goodman, Haigh...
Natürlich könnte ich auch einfach sagen: Das Rp0,2 liegt z.B. bei 1300MPa, die auftretenden Spannungen dürfen 400Mpa nicht überschreiten, dann hätte ich einen Sicherheitsfaktor von über 3 und ab gehts zum Dauerlauftest. Ein bisschen Simulation vorher wäre aber schon besser  Was meint ihr?

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N.Lesch
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erstellt am: 28. Feb. 2014 19:25    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich

" ... Verschiebung auch mit einer Art virtuellen Wand so am Punkt B einzuleiten "

Dann erstelle doch hier auch einfach eine Trennline ungefähr am Auflagepunkt. Den kannst Du dann für eine zweite Rechnung verschieben.

Für die Vorspannung von 0,1 mm wirst Du anstatt einer Verbindung oder Kontakt die "Presspassung" nehmen müssen.

------------------
Klaus

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N.Lesch
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erstellt am: 28. Feb. 2014 19:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich

Das mit der Zeitstandfestigkeit würde ich zu Fuss machen. Glaube doch den Software Verkäufern nicht alles. 

So wie Du schon angedeutet hast mit SWX Simulation die Spannungen ermitteln und dann mit dem Faktor nach Wöhler multiplizieren.

------------------
Klaus

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N.Lesch
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SWX_Feder.PNG


SWX_Feder_10.SLDPRT.txt

 
Hallo Daniel, Habe dir jetzt mal ein Beispiel zusammengebastelt.

Den Drehpunkt habe ich über eine Zylinderfläche reingeschmuggelt. Funktioniert aber. Die untere Auflage über eine virtuelle Wand funtktioniert auch. 

Nur den oberen Belastungspunkt mußt Du noch durch ausprobieren optimieren.  Oder in einer Baugruppe durch einen Klotz, wozu ich jetzt keine Lust mehr habe.
( Bei der Datei das *.txt hinten entfernen )

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Klaus

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DaDeMe
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erstellt am: 14. Mrz. 2014 23:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo, liebe Leute!

Ich habe die Belastungd des Hebels jetzt erfolgreich mit SWX simuliert. Die Maximal auftretende Spannung liegt mit verschiedenen Solvern berechnet bei aufgerundet 400MPa (von Mises). Der voraussichtlich eingesetzte Federstahl besitzt eine Streckgrenze Rm von 1400 MPa und Rp0,2 von 1200 MPa.
Jetzt möchte ich wie schon beschrieben die Dauerfestigkeit berechnen. Wobei die Dauerfestigkeit ja mit 2x10^7 bis 10x10^6 Belastungszykeln definiert ist. Mir reichen schon 500 000 Zyklen. Allerdings macht das auch kaum Unterschied, da die Zyklen in der Wöhlerlinie logarithmisch aufgetragen sind und sich das zulässige sigma_AD kaum erhöht bei nur 500 000 Zyklen.
Da ich eine schwellende Belastung mit einer geringen Vorspannung erwarte, habe ich auch schon ein Smith-Diagramm konstruiert und dadurch mein sigma_ad ermittelt. Dies allerdings für eine polierte Oberfläche. Für die entsprechende Oberfläche geht in die Berechnung für Dauerbelastung noch der Faktor C0 ein. Dieser kann durch Diagramme in Abhängigkeit von Rm und der Oberfläche (Rauhtiefe) ermittelt werden.
Jetzt meine Frage: Der im Anhang des ersten Beitrags dargestellte Hebel wird geätzt, aus 0,2 mm starken Federstahlblech geätzt. Dies bedeutet, dass ich die Oberfläche direkt die geätzte Wand ist die durch die Geometrie entsteht. Die Oberfläche ist also weder geschlichtet, poliert, gewalzt, geschruppt usw - eben nicht ablesbar aus dem Diagramm. In dem Diagramm sind neben den Oberflächen auch noch die Rauhtiefen Rz der entsprechenden Linien zugeordnet. von 8µm für polierte Flächen bis 160µm für geschmiedete Flächen.
Kann mir denn jemand helfen, mit was ich hier rechnen kann? Wie wird so eine geätzte Kante? Ich vermute dass das mit den Korngrößen des Materials zu tun hat? (Es gibt auch noch einen anderen Wert (f1) der hauptsächlich etwas mit der Größe bzw Durchmesser der Geometrie oder auch Kerbzahl zu tun hat...diesen Wert habe ich einfach mal auf 1 gelassen)
Ich freue mich über hilfreiches Feedback, auch wenn das jetzt nichts mehr direkt mit der Simulation SWX zu tun hat. (welche Kategorie hier im Forum wäre denn am ehesten prädestiniert für die Beantwortung dieser Frage?)

Dankeschön!

Daniel

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Torsten Niemeier
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Maschinenbau Ingenieur



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Registriert: 21.06.2001

"ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform
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erstellt am: 15. Mrz. 2014 00:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von DaDeMe:
Ich freue mich über hilfreiches Feedback, auch wenn das jetzt nichts mehr direkt mit der Simulation SWX zu tun hat. (welche Kategorie hier im Forum wäre denn am ehesten prädestiniert für die Beantwortung dieser Frage?

Schwierig.

Ich würde hier eher im Sinne zu polierter Oberfläche tendieren, da die Oberfläche nicht von irgendeiner geometrischen Schneide einer mechanischen Bearbeitung beeinflusst ist.
Sollte die Realität ernsthafter sein, wirst Du das vermutlich spüren...

Gruß, Torsten 

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DaDeMe
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erstellt am: 15. Mrz. 2014 17:12    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Torsten,

dankeschön für deine Antwort. Das würde mir natürlich gut passen, wenn ich da tatsächlich zur polierten Oberfläche tendieren könnte. Mir wär es natürlich lieber hier vorab auf Nummer sicher zu gehen als anschließend in der Realität festzustellen, dass ich den Hebel falsch dimensioniert habe. Aktuell habe ich einen Sicherheitsfaktor von 1,25 allerdings unter Annahme der schlechtmöglichen Fläche - also gewalzt bzw. geschmiedet.
Kann jemand anderes Torstens Vermutung bestätigen bzw bekräftigen? Noch 1-2 bestätigende Stimmen wäre super 

Viele Grüße,

Daniel

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N.Lesch
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erstellt am: 15. Mrz. 2014 20:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Daniel, die höchste Belastung an dem Hebel ist doch innen. Und das sind Druckspannungen.

Gebe einmal bei SWX Simulation S1 und S3 bei den Spannungen ein.

Außerdem hast Du doch nur schwellende Belastung. Da ist alles halb so wild. Bei Druck ist die Oberfläche nicht so wichtig, weil sich da keine Risse fortpflanzen.

Ich würde da eher noch auf Knicken und Beulen rechnen.

------------------
Klaus

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Hallo Klaus,

natürlich sind die höchsten Spannungen Druckspannungen. Allerdings treten natürlich - wenn auch etwas geringer - Zugspannungen auf der gegenüberliegenden Seite au und da ich keinerlei Ahnung habe von der Oberfläche (bis auf den Tip, dass ich eher von polierter statt gewalzter/geschmiedeter Oberfläche ausgehen sollte) kann ich nicht ausschließen, dass es dort zu Problemen kommt. Auch wenn die Spannungen geringer sind.
Knicke und Beulen..hm...also die Hebel sind in einer Nut eingelassen...in x-Richtung haben sie also gerade ein Spiel von weniger als 1/10 mm. Oder wo vermutest du ein Knick bzw. Beulenrisiko?

Wie meinst du das mit "Gebe einmal bei SWX Simulation S1 und S3 bei den Spannungen ein."?

Viele Grüße,

Daniel

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N.Lesch
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Sigma 1 ist die Größte Spannung meistens Zugspannung. Sigma 3 ist die Kleinste Spannung meistens Druckspannung.

Sigma 1 bis 3 stehen senkrecht auf einander.

Bei SolidWorks Simulation heißen diese Spannungen S1 bis S3. 

------------------
Klaus

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DaDeMe
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Ok...danke schonmal für die Erklärung.

Aber wie genau soll ich das (also S1 und S3) jetzt in SWX eingeben? Kannst du mir das genauer erläuern? Also wo und wie und warum? 

Danke!

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N.Lesch
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erstellt am: 17. Mrz. 2014 20:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich


SWX_Hauptspannung.PNG

 
Das sind die Hauptspannungen. Die spuckt SWX aus, wenn Du anstatt Sigma V ( auch van Mises genannt ) S1 bis S3 anzeigen läßt.
Das geht so: Rechte Maus Taste auf Ergebnisse -> Spannungen und dann wie im Bild.

Mit Sondieren kannst Du Dir Sapnnungen oder sonst was an bestimmten Punkten anzeigen lassen.

Interessant sind dann auch noch die Reaktionskräfte, weil Du damit Deine Eingaben und Ergebnisse überprüfen kannst.

------------------
Klaus

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DaDeMe
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erstellt am: 18. Mrz. 2014 11:41    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Spg_Hebel_1_Hauptspannung.PNG


Spg_Hebel_von_Mises.PNG


Spg_Hebel_Kontaktdruck.PNG

 
Hallo Klaus,

im Anhang habe ich jetzt mal meine Ergebnisse dargestellt. Die Hauptspannungen 2 und 3 sind für mich schwer interpretierbar. Hauptspannung 3 ist jedenfalls nicht die erwartete Druckspannung sondern liegt im Bereich der Auflagefläche aber mit einem sehr geringen Wert. Ich weiß zwar dank meiner FL-Vorlesung, dass die Hauptspannungen die Spannungen sind an welchen die Schubspannungen verschwinden, also sozusagen in gedrehtem Koordinatensystem nur mit der Hauptdiagonalen im Spannungstensor, allerdings weiß ich nicht wie ich das jetzt interpretieren soll.
Für die Reaktionskräfte habe ich nur die Einstellung "Kontaktdruck" gefunden. Für tatsächliche Kräfte muss ich wohl irgendwo anders suchen (oder aber ich leite eine Kraft ein und taste mich so heran, dass ich dieselben Spannungen wie beim Weg erreiche).
Der Hersteller des Materials gibt eine Biegewechselfestigkeit von 270MPa an, bei 10^8 Zyklen an (Mir reichen ja schon maximal 10^6 Zyklen.
In einem vorherigen Post hast du gesagt dass ich ja nur eine schwellende Belastung hätte und daher halb so wild. Allerdings nimmt nach Smith die zulässige Amplitude bei steigender Mittelspannung stark ab. Die Biegewechselspannung hat hier die größte zulässige Amplitude. Allerdings kann das Material bei einer schwellenden Belastung insgesamt trotzdem höhere Spannungen ertragen als bei einer biegewechsel-Belastung - nur die Amplitude wird eben kleiner.

Ich vermute, dass der von mir augelegte Hebel für die Beanspruchung wie ich sie erwarte, speziell bzgl ca. 500 000 Zyklen zumindest "zeitfest" ist. Ich hoffe dass das Tests dann belegen werden 

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N.Lesch
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SWX 2012

erstellt am: 18. Mrz. 2014 22:00    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich


SWX_Ergebniskraft.PNG


SWX_Ergegniskraft_2.PNG

 
Da Du hier ein ebenes Bauteil hast, ist die 2.Hauptspannung null. Man könnte das Teil auch 2-diemnsional rechnen, was meistens auch übersichtlicher ist. Ebene Spannung heißt dann die Einstellung.
Die größte Druckspannung liegt innen im Radius und sollte viel größer sein als die Zugspannung außen.
Spannungen die gegen Null gehen würde ich hier als Null auffassen und ignorieren. SWX ist da nicht so genau. Den Kontaktdruck würde ich hier auch vernachläßigen, weil der Hebel auf Biegung beansprucht ist und diese Spannungen viel höher sind.
Die Elemente ( Tetraeder ) von  SWX Simulation sind gut bei Biegeverformung, aber bei starker Druck- oder Schubverformung nicht so das otpimale.

Wie in Deinem letzten Bild zu sehen ist, hast Du die höchste Zugspannung an einem Punkt konzentriert. Du mußt den Hebel geometrisch so verändern, daß sich diese Spannung auf einen längern Bereich verteilt. Dann ist die Spannung auch niedriger und der Hebel hält länger.
Du hast eine Kraft oder vorgegebene Verformung, einen Federweg, die Länge des Hebels, die Höhe des Hebels und die maximale Spannung.
Jetzt überlege Dir was Du wie verändern mußt. 


Klaus

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erstellt am: 19. Mrz. 2014 19:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Also bei mir ist immer der Weg vorgegeben. maximal 2/10mm. Diese Spannungen wie sie in den Bildern zu sehen sind beziehen sich auf den Hub von 0,1mm. Ich bin generell eigentlich sehr zufrieden mit den Ergebnissen. Im Endeffekt bekomme ich diese Ergebnisse auch wenn ich das mit einem einseitig eingespannten Balken und der von der Biegelinie abgeleiteten Formel für die Verschiebung am Ende des Balkens von Hand berechne.
Du hast recht, die Geometrie ist sehr einfach und kann auch eben betrachtet werden.
Jetzt habe ich diese simulierten relativ geringen Spannungen ~250MPa, Zugspannung sogar unter 200MPA. Weshalb meinst du sollte ich da jetzt noch etwas ändern? Wenn ich die Geometrie an der höchstbelasteten Stelle weniger steif mache reduziert sich die Spannung aber auch die Kraft - da ich ja den Weg vorgegeben habe. Für meine Begriffe ist das das Optimum. Wir werden mehrere verschiedene Geometrien ätzen lassen und diese auch im Dauerlauf testen - bis 1000000 Zyklen.

Ich werde hier definitiv mal bescheid geben was dabei rausgekommen ist.
Danke dir auch für den Hinweis für die Reaktionskräfte! Hat geklappt!

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N.Lesch
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SWX 2012

erstellt am: 20. Mrz. 2014 21:31    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich


SWX_Spannung_optimiert.PNG

 
" Wenn ich die Geometrie an der höchstbelasteten Stelle weniger steif mache "

Genau das sollst Du machen, aber nicht and den Stellen mit der höchsten Spannung sondern an denen mit der niedrigeren.
So ähnlich wie im Bild. ( Das ist auch noch nicht optimal )
Damit sich die höchste Spannung auf einen größeren Bereich verteilt.

Da ändert sich nicht viel an der Statik nur die max. spannung geht runter und damit erhöht sich die Lebensdauer.

------------------
Klaus

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erstellt am: 20. Mrz. 2014 21:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DaDeMe 10 Unities + Antwort hilfreich

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