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Autor Thema:  Kraft berechnen (3866 mal gelesen)
becks2509
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erstellt am: 24. Feb. 2012 11:11    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,

ich habe eine Aluminiumplatte, die durch ihr eigenen Gewicht zusammengedrückt wird. Ich soll nun die Spannungen und die Gesamtverformung darstellen. Gegeben sind allerdings nur die Werte E-Modul=72000 N/mm², Druck=2,7 kg/dm³,Erdbeschleunigung g=9.81 m/s².

Wie kann ich mir aus diesen Werten denn die entsprechenden Kraft errechnen?

Danke!

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Callahan
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erstellt am: 24. Feb. 2012 12:54    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Dsa gehört wohl kaum in dieses Forum, sondern sicherlich hierher. Ich verschiebe mal.

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becks2509
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erstellt am: 25. Feb. 2012 12:04    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

Hat denn keiner eine Idee??

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pepper4two
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erstellt am: 25. Feb. 2012 12:43    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Becks,
für mich klingt das so als ob mindestens die Hälfte der Informationen, welche zur Lösung der Aufgabe notwendigen wären, fehlen würden. Auch die bisher gegebenen Informationen sind nicht schlüssig, deshalb mal folgende Gegenfrage (Schuss ins Blaue):

Ist es möglich das du mit "zusammengedrückt" die Durchbiegung einer, wie auch immer, gelagerten Platte einer, wie auch immer gearteten, Abmessung meinst?

Deshalb rate ich dir folgendes: Überdenke die Fragestellung und beschreibe anschließend die Aufgabe so präzise und vollständig als irgend möglich. Ist dieses Minimum an Vorarbeit getan, wirst du sicherlich Hilfe erhalten.

Beste Grüße

Matthias

------------------
Nihil Ex Nihilo

[Diese Nachricht wurde von pepper4two am 25. Feb. 2012 editiert.]

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ChristophN
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Berechnungsingenieur


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erstellt am: 25. Feb. 2012 12:46    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Das liegt sicher an deiner Frage: Du möchtest Spannung und Gesamtverformung darstellen, suchst aber eine Formel zur Berechnung einer (welcher?) Kraft!?
Für Berechnungen an Platten benötigst du übrigens noch die Querkontraktionszahl...

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alex
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Produktentwicklung / Produktmanagement / Dipl.-Ing. (FH)


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erstellt am: 25. Feb. 2012 13:26    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

ich vermute mal, die Platte liegt eben auf?:

Sigma Druck = F / A

Kraft F=m*g  mit  m=Volumen*Dichte  g~9,81 m/s²
Fläche A

Hooksches Gesetz:
Delta l = (Sigma / E-Modul) * l0 = (F * Lo) / ( A* E-modul)


Gruß Alex

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 25. Feb. 2012 13:29    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Fehlt leider immer noch einiges. Was du als Druck angibst, ist die Dichte von Alu. Bei einer Aluminiumplatte die flach daliegt gibt es keine Belastungsprobleme.

Meinst Du eine Platte die an 2 Seiten aufliegt und sich durch ihr Eigengewicht durchbiegt ?

Kannst Du eine Skizze einstellen, sonst diskutieren wir noch lange über die Aufgabenstellung ?

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

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becks2509
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erstellt am: 26. Feb. 2012 16:39    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


Alublech.png

 
Dabke schonmal für die Antworten. Ich habe die komplette Aufgabenstellung im Anhang.

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N.Lesch
Moderator
Dipl. Ing.


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WF 4

erstellt am: 26. Feb. 2012 16:48    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Rho ist die Dichte und Ny die Querkontraktion.  ( Bekomme die Griechen jetzt nicht rein )

Und wo liegt das Blech auf oder wie ist es eingespannt ?

Das wird doch nicht flach aufliegen, sonst wäre es zu einfach und jedem FE Programm unwürdig.

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

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pepper4two
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erstellt am: 26. Feb. 2012 16:55    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Klaus,
aufgrund der Schraffur würde ich annehmen das es an der unteren "langen" Seite fest eingespannt ist.

Beste Grüße

Matthias

------------------
Nihil Ex Nihilo

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smittytomcat
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erstellt am: 26. Feb. 2012 17:01    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Aber Hallo,

Du stellst hier Fragen (E-Modul etc.) rein da muß ich echt nach Luft jappen. Und jetzt kommt noch eine Fe-Berechnung oben drauf.
Du sollstest Dich mal wirklich hinsetzen und zuerst Grundlagen büffeln. Wyndorps hat schon mal in einem ähnlichen Fall etwas passendes gesagt.
Ich denke das Forum ist nicht dazu da irgendwelche Aufgaben aus dem Unterricht zu lösen und die Antwort vorzukauen - etwas Engagement ist schon erforderlich.
Und deshalb zum Thema  - kein Kommentar.
Gerd

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Wyndorps
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erstellt am: 26. Feb. 2012 20:59    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 Nur für becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich


I.pdf

 
 
Zitat:
Original erstellt von smittytomcat:
...  Wyndorps hat schon mal in einem ähnlichen Fall etwas passendes gesagt. ...
  Echt?   Meistens sage ich hier weniger und schreibe mehr, was bekanntlich viel gefährlicher ist.
Tortzdem, auch auf die Gefahr hin, mir wieder ein paar Feinde mehr zu schaffen:

  Ich bin bekennender Wenig-Simulant. In der Ausbildung unsere Studierenden wünschte ich mir häufig, dass solche Aufgabenstellungen etwas erweitert würden, wohl wissend, dass in vielen Fällen die Frontlinie der universitären Fach-Zuständigkeiten mitten durch die Themengebiete "Festigkeitslehre-Maschinenelemente-Simulation" verläuft, wo alle Seiten ihre Stellungen tief eingegraben haben und sich argwöhnig beäugen.

Trotzdem wäre mein Wunsch, dass solche Simulationsaufgaben um eine analytische Ergebnisvorschau erweitert würden, etwa so:

I. Analytischer Ansatz (ohne Bohrungen)
a) Leiten Sie den Näherungsansatz für die zu erwartenden Nennspannungen an den Stellen A, B und C her. Berechnen Sie die diese Nennspannungen.

II. Analytischer Ansatz (mit Bohrungen)
b) Leiten Sie den Näherungsansatz für die zu erwartenden Nennspannungen an den Stelle D, E und F her. Berechnen Sie die diese Nennspannungen.
c) Welche Maximalspannung ist an Stelle G zu erwarten. Begründung!

III. FEM-Analyse
d) siehe ursprüngliches Aufgabenblatt.

IV. Vergleich und Bewertung
e) Vergleichen Sie die Ergebnisse und begründen Sie eventuelle Unterschiede.

  Wenn die Aufgabe in dieser Form gestellt würde, wären vielleicht auch die Forenantworten etwas hochwertiger, denn bei einer Gravitation in negativer z-Richtung und Einspannung an der schraffierten Kante/Fläche ist eine Druckspannung bei 30mm Blechdicke wohl eher nicht die ausschlaggebende Beanspruchung. 


[Edit: Jetzt auch mit Anhang.]
------------------
----------------

"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

[Diese Nachricht wurde von Wyndorps am 26. Feb. 2012 editiert.]

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smittytomcat
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Naval Architect / Dipl.-Ing. Schiffbau, selbstständig


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erstellt am: 26. Feb. 2012 21:13    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Wyndorps,

Sie haben recht mit Ihrer Kritik an der Aufgabenstellung - die ist "friendly spoken" grauselig  und kein gutes didaktische Vorbild  (zu ratende Randbedingungen etc.).
Und ebenfalls stimme ich Ihrem Lösungsweg zu - erst analytisch mit wenig Schnickschnack  und dann immer mehr ins Eingemachte  .
Gruß
Gerd

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Doc Snyder
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Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen



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erstellt am: 26. Feb. 2012 23:09    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Wyndorps:
...Einspannung an der schraffierten Kante/Fläche ... eine Druckspannung bei 30mm Blechdicke
Es wäre eine Biegespannung!

Ich vermute, dass hier die meisten (und den Ersteller der Aufgabe nehme ich da nicht aus) gar nicht z gemäß dem in der Zeichnung eingetragenen (!) Koordinatensystem meinen, wenn sie z schreiben. 

------------------
Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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ChristophN
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Berechnungsingenieur


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erstellt am: 27. Feb. 2012 09:59    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 Nur für becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Doc Snyder:
Ich vermute, dass hier die meisten (und den Ersteller der Aufgabe nehme ich da nicht aus) gar nicht z gemäß dem in der Zeichnung eingetragenen (!) Koordinatensystem meinen, wenn sie z schreiben.  
Interessante Theorie, das würde auch die (ansonsten wirklich nur sehr schwer lösbare) Aufgabenstellung von Wyndorps erklären...
Zitat:
Original erstellt von Wyndorps:
Leiten Sie den Näherungsansatz für die zu erwartenden Nennspannungen...
Oder können sie soetwas in sinnvoller Weise? Mit sinnvoll meine ich hier einen Ansatz, der mit dem Problem (wenn auch nur entfernt) etwas gemein hat, der (einigermaßen) schnell aufzustellen ist und der ohne den Gedanken der FEM (d.h. ohne GALERKIN/RITZ) hergeleitet wird (denn ansonsten nimmt man bei diesem komplizierten Gebiet besser sofort die FEM).

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Hohenöcker
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Inventor 2023
Ich mag beide Arten von Musik:
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erstellt am: 27. Feb. 2012 10:18    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Die maximale Gesamtverformung tritt jedenfalls oben an dem R 300 auf. Das sehe ich auch ohne FEM.

------------------
Gert Dieter 

Tragik ist, wenn man´s, wie man´s macht, falsch macht.

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becks2509
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erstellt am: 27. Feb. 2012 11:03    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

trotzdem Danke...

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Wyndorps
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erstellt am: 27. Feb. 2012 11:39    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich


ansatz.jpg

 
Zitat:
Original erstellt von ChristophN:
... wirklich nur sehr schwer lösbare Aufgabenstellung [...] Oder können sie soetwas in sinnvoller Weise? ....
Können Sie das als wissenschaftlicher Angestellter etwa nicht? 
Was soll daran schwer lösbar sein? Siehe Anhang.

Zitat:
Original erstellt von ChristophN:
... denn ansonsten nimmt man bei diesem komplizierten Gebiet besser sofort die FEM ...

Ich habe nicht geschrieben, dass eine FEM Unsinn wäre, sondern das Erweitern der FEM-Aufgabenstellung um einen analytischen Ansatz vorgeschlagen. Vor einer FEM-Analyse sollte man (ich meine hier insbesondere Studierende) doch einigermaßen wissen, was denn überhaupt größenordnungsmäßig herauskommen kann.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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schulze
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erstellt am: 29. Feb. 2012 19:18    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Phantastisch. Ein Haufen Fachleute, ein Haufen Streit, aber keine Antwort auf die anfängliche Frage.

>>Wie kann ich mir aus diesen Werten denn die entsprechenden Kraft errechnen?

Laut Aufgabenstellung soll die Berechnung mittels NX-Nastran erfolgen.
Also erzeuge das Teil im Konstruktionsmodul, richtige Orientierung im Achsensystem berücksichtigen, Symmetrie -> nur halbes Teil erforderlich, übergebe die Geometrie an NASTRAN, führe die Vernetzung durch, gebe die Randbedingungen ein (Materialwerte, Schwerkraft, Einspannung) und lass den Rechner machen.
Das Studium der Online-Hilfe und das Sammeln von Erfahrung will ich Dir aber auch nicht abnehmen.

Wenn ich mir nächste Woche mal eine Stunde Zeit stehlen kann, will das gerne mal in ANSYS üben.

------------------
R.Schulze

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Torsten Niemeier
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** CSWP 04/2011 **
** CSWE 08/2011 **

erstellt am: 29. Feb. 2012 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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von schulze:
Phantastisch. Ein Haufen Fachleute, ein Haufen Streit, aber keine Antwort auf die anfängliche Frage.


Was erwartest Du?
- die Fragestellung paßt nicht zur gestellten Aufgabe.
- die Aufgabe wurde nicht richtig verstanden (Z-Richtung, Biegung...)
- Dichte des Materials wurde als Druck angesehen.

Unter diesen Vorraussetzungen scheint es vielleicht erstmal besser, von einer FEM-Berechnung abzusehen. Es besteht da immer die Gefahr, daß jemand das bunte Ergebnis ernst nimmt...


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schulze
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
CAD/CAE Manager


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erstellt am: 29. Feb. 2012 19:45    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

>>Unter diesen Vorraussetzungen scheint es vielleicht erstmal besser, von einer FEM-Berechnung abzusehen. Es besteht da immer die Gefahr, daß jemand das bunte Ergebnis ernst nimmt...

Ich will den verschiedenen Beiträgen keinesweg widersprechen.
Es ist völlig richtig, dass man sich zuerst durch analytische Betrachtung mit dem Problem vertraut machen sollte.
Aber so, wie die Aufgabenstellung als Original im Anhang dargestellt wurde, finde ich sie recht verständlich.

Dennoch erscheint mir Becks arg hilflos.
Und wenn er auch vielleicht Vorlesungen und Übungen zum Thema geschwänzt haben sollte - wir hilfsbereite Menschen sollten ihm schon einen Anstoss geben, wie er denn den richtigen Weg findet.

------------------
R.Schulze

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smittytomcat
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> Dennoch erscheint mir Becks arg hilflos.
Und wenn er auch vielleicht Vorlesungen und Übungen zum Thema geschwänzt haben sollte - wir hilfsbereite Menschen sollten ihm schon einen Anstoss geben, wie er denn den richtigen Weg findet.

Ich bin da etwas skeptisch eingestellt wenn ich seine Beiträge sehe - offenbar hat er mehr geschwänzt als eine Vorlesung. Vielleicht wäre es für ihn  mal an der Zeit darüber nachzudenken einen anderen Weg einzuschlagen.
Ich habe und hatte häufig mit Ergebnissen von Rechnungen zu tun bei denen die Leute keine Ahnung von Grundlagen hatten und blind einem Programm vertrauten mit allen fatalen Konsequenzen und Gott sei Dank nur im finaziellen Rahmen.
Wenn er klug ist, dann wird er Wyndorps Anregungen benutzen um sich erst einmal den analytischen Weg zu erarbeiten und evtl. mal die Grundlagen neu zu hören.
Aber ihm hier und jetzt Tipps zu geben wie er ein solches FE-Modell erstellt halte ich für mehr als gefährlich - und das hat gar nicht mit mangelnder Hilfsbereitschaft zu tun.
Wir wissen nicht einmal ob er Student ist oder evtl. eine Ausbildung zum Techniker macht, und danach fröhlich irgendwelche Konstruktionen nachrechnet.
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 29. Feb. 2012 editiert.]

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schulze
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netz.png


gesamtverformung.png


vergleichsspannung.png

 
@becks

Nur damit Du mal einen groben Eindruck bekommst
- mein Übungsbeispiel mit Material = Baustahl.
Konstruktion + FEM hat mich etwa 1 Stunde gekostet (oder meinen Chef ...).
Jetzt muss ich nur noch heraus finden, warum ich keine Materialbibliothek finde .... bin halt "Seiteneinsteiger".

------------------
R.Schulze

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beetleshoe
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B03.jpg


B04.jpg

 
Lieber becks2509,

Obwohl die Aufgabenstellung einige Ungereimtheiten hat (darauf komme ich später) ist sie doch im Prinzip klar.
Deshalb lese den Text genau durch. Wenn Du nicht weißt wie Du vorgehen sollst (egal aus welchem Grund), dann schau Dir dieses Beispiel an:
http://www.smart-fem.de/media/smart/beispiele/basis/ws01_annular_plate.pdf
Hier hast Du zwar eine runde Platte, aber dafür hast Du auch ein wenig analytischen Formalismus an der Hand, den Du allerdings, laut Aufgabenstellung, hier nicht benötigst, und Du hast eine saubere Führung durch die gesamte Abwicklung einer solchen Aufgabe.
Da mußt Du durch, natürlich wenn Du willst. Damit wäre Dir geholfen.

Nun zur Aufgabe selbst:
1.) In der Aufgabe wird u.a. verlangt, den Ort anzugeben wo die größte Vergleichsspannung anzutreffen ist. In Nastran kann man neben von Mises auch noch Rankin, oder Tresca, usw. auslesen, wenn man das nötige Modul hat. Ein Hinweis auf von Mises wäre eine klare Ansage.
2.) Die beigefügte Zeichnung ist nicht maßstäblich, was einen Einstieg in eine analytische Berechnung, bzw. Abschätzung zumindest erschwert.
3.) Um die Frage nach dem Ort der höchsten Vergleichsspannung (von Mises) richtig beantworten zu können, bedarf es bei dieser Aufgabe, so unscheinbar sie auch sein mag, einer genauen Vernetzung (siehe B00), weil dieser Ort kann entweder in der Mitte der Platte, an der Einspannung liegen, oder aber am unteren, inneren Bohrungsrand. Dieser Fall ist relativ knapp (siehe B03), deshalb wäre ein Hinweis auf eine Vernetzung, die realitätsnahe Ergebnisse liefert, von Vorteil. In diesem Fall ist eine automatische Vernetzung falsch. (Sigma1=2,011N/mm² <=> Sigma2=1,83N/mm²; delta ~9%!)

Zur Information:
1.) Die Berücksichtigung der Symetrie ist eine wichtiger Punkt in der Vernetzungs- bzw. Modellierungstechnik bei der FEM. (siehe B01). Wenn die nicht richtig modelliert wird, gibt's falsche Ergebnisse. Das sieht man z.B. an den Ergebnissen von schulze: an der Symetrieachse findet eine Unstetigkeit statt - das ist ein Hinweis auf Problemen bei der Festlegung der Randbedingungen.
2.) Die Spannungen werden in N/mm² angegeben. (siehe Prof. Hagedorn, Prof. Wiedemann, etc.) Irgendein Möchtegernschlauer hat die MPa mal in die Runde geworfen, weil Mega und Giga sich besser anhört. Wenn, dann schon kg/m.s² - Grundmaßeinheiten. Die Maßeinheit N/mm² hat ihre Begründung genau in der Festigkeitslehre, während Pa und Konsorten in der Meteorologie zuhause sind. Außerdem können Drücke immer nur positive Werte annehmen, währen Spannungen auch negativ sein könnnen.
3.) Für die hier vorgestellte Aufgabe wäre es wesentlich hilfreicher gewesen, eine leichter zu greifende Spannung als eine Vergleichsspannung zu wählen. Z.B. die Zugspannung -> Plate Top Y Normal Stress, (Vector 7021), weil diese Spannung im Falle eines Versagens der Platte die wichtigere ist; außerdem ist sie in diesem Fall schon um 12,5% höher al die von Mises Spannung (Vector 7033) (siehe B04).
4.) bei Nastran benötigt man nicht unbedingt eine Materialliste. E[N/mm²], nu[], rho[t/mm³] reichen völlig aus, um eine statisch-lineare Aufgabe bei konstanter Temperatur zu lösen.


Also weiterhin viel Spaß.

[Diese Nachricht wurde von beetleshoe am 06. Mrz. 2012 editiert.]

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smittytomcat
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erstellt am: 06. Mrz. 2012 20:49    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Beetleshoe,

ich glaube Du hast die Symmetrie des Systems falsch gesetzt und damit sind auch die Spannungen um die Bohrung herum nicht symmetrisch – da sind die Ergebnisse von Schulze wegen des überhängenden Halbradius glaubhaft.
So, auch wenn einen Skizze nicht maßstäblich ist, so kann man ja wohl immer noch eine analytische Abschätzung machen wie Wyndorps es gemacht hat – sehr befremdliche Aussage (wozu kann man sonst Zeichnungen lesen und hat einen Taschenrechner und den eigenen Verstand zur Ergänzung).
Dann hat auch kein Möchtegernschlauer die Spannungseinheiten in MPa benutzt – und auch zu meinem Leidwesen – sind es jetzt die offiziellen Einheiten für Spannungen. Und auch wenn man  N/mm2 benutzt so sind doch auch die anderen Kombinationen wie z.B. KN/m2  etc. noch verbreitet, je nach Größenordnung des Rechenmodells.

Zum letzten, die Zug- bzw. Biegespannung an der Oberseite der Platte mag deshalb größer sein als die Vgl.spannung nach v.Mises weil sich dort aufgrund des überhängenden Kragträgers und der Bohrungen eine Längsspannung einstellt die dann zusammen mit der y-Spannung (da beide positiv sind) dafür sorgt das die Vergleichsspannung kleiner ist (svm = sqrt(sx*sx– sx*sy +sy*sy)).
Ich persönlich hätte für das Problem in meinem Job den Weg von Wyndorps eingeschlagen auch mit einem Fehler von 10%.
Und um mal auf die zitiereten Einheitenkombinationen einzugehen : N/mm2 für E etc. und t/mm3 für die Dichte passen nun ja gar nicht zusammen wegen der Einheitenkonsistenz.
Gruß
Gerd

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FEM_JuHu.pdf

 
Beitrag hat sich erledigt.
Man betrachte einfach den Unterschied der beiden präsentierten FEM-Ergebnisse.

[Diese Nachricht wurde von Wyndorps am 06. Mrz. 2012 editiert.]

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N.Lesch
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Man beachte auch auf dem 3. Bild von Schulze, daß die höchsten Spannungen nicht dort sind wo sie hingehören.

Vermutlich ist nicht die ganze Fläche eingespannt, sondern nur die untere Kante.

Solche Dinger habe ich schon zu oft gesehen.

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

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beetleshoe
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B11.jpg


B02.jpg

 
Hallo,

@smittytomcat
- schau Dir bitte die Zeichnung genau an: Die Symetrieebene liegt bei X=1500 und ist parallel zur yOz-Ebene des Ursprung-Koordinatensystems und prüfe dann Deine Aussage. Dazu noch der Hinweis: Die Spannungen können in diesem Belastungsfall links und rechts der Bohrungen NICHT gleich sein, da müsste ich Wyndrops zitieren (siehe B10 und B02)
- Die MPa sind offiziell zulässig, und Du kannst natürlich auch mit KN/m² Spannungen angeben, aber in der Festigkeitslehre werden nun mal N/mm² verwendet. Wie gesagt, frag' bei Prof. Hagedorn nach - den kennst Du bestimmt.
- Im Nastran-Manual gibt es eine Liste mit kompatiblen Einheiten. Schau bitte dort 'rein:
System SI: m,  N/m², kg, N, kg/m³, W, K, W/m.K, J/kg.K, W/m².K
System mm: mm, N/mm², t, N, t/mm³, W, K, W/mm.K, J/t.K, W/mm².K
Es ist ganz einfach.

@Wyndorps
- schulze hat Stahl verwendet, er hat es selber geschrieben aber die Aufgabe verlangt Al! Ich hab es in Stahl auch gerechnet - bekomme ähnliches wie schulze. Bei schulze ist lediglich die Unstetigkeit in der Nähe der Symetrieeben ein Problem. Vielleicht kann schulze auch 'was dazu sagen.
- Das Problem mit der analytischen Abschätzung liegt nicht in Problem der Platte, sondern in der Lage der Bohrungen. Hier kommt nähmlich die Problematik der Lochleibung zum tragen. Die hast Du in Deiner Abschätzung nicht berücksichtigt.

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smittytomcat
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erstellt am: 06. Mrz. 2012 22:27    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

@Beetleshoe,

ich habe gesagt das die Symmetrieebene bei x=1500 liegt und keineswegs behauptet das die Spannungen links und rechts der Bohrungen gleich sind - eher das Gegenteil.

So, und wo werden bestimmte Einheiten immer verwendet? Das wäre mir neu. Klar, es haben sich bestimmte Einheiten für bestimmte Größen als Standard ergeben z.B. N/mm2 für Reh. Das heißt doch aber nicht, das ich keine anderen konsistenten Einheiten verwende, die  mir das Leben vereinfachen z.B. bewegen sich meine Rechenmodelle in der Größenordnung von 200 – 300 m (da wird die Modellerstellung i n (m)etwas übersichtlicher) und bei den Kräften kommen schon mal ein paar hundert – tausend tonnen zusammen und auch das Eigengewicht liegt weit oberhalb eines Autos. Da würden mich die ganzen Nullen (siehe Signatur Wyndorps   ) mit der Einheit N ja eher irritieren.
Bei der Verwendung er so einfachen Einheiten hoffe ich nur das Du auch immer das resultierende Eigengewicht überprüft – aber vielleicht spielt es bei Dir keine Rolle (in meinen Problemstellungen schon).
Im Übrigen gibt es viele Meister und keiner hat die Weisheit mit Löffeln geschaufelt – meine Prof's haben immer an den eigenen Verstand appelliert und Pragmatismus gepredigt.
So genug zu dieser Diskussion – sie wird nur akademisch und bringt nichts mehr. Dogmen sollten wir den Religionen überlassen.
Gruß
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 06. Mrz. 2012 editiert.]

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Wyndorps
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erstellt am: 07. Mrz. 2012 08:30    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von beetleshoe:
...
- Das Problem mit der analytischen Abschätzung liegt nicht in Problem der Platte, sondern in der Lage der Bohrungen. Hier kommt nähmlich die Problematik der Lochleibung zum tragen. Die hast Du in Deiner Abschätzung nicht berücksichtigt.


Das kann und will ich im konkreten Fall auch gar nicht. Genausowenig habe ich die Notwendigkeit einer FEM-Analyse für detaillierte Ergebnisse grundsätzlich in Frage gestellt. Ich habe lediglich darauf hingewiesen, dass ergänzend (!), nicht ersetzend, eine analytische Betrachtung im Hinblick auf die Größenordnung der zu erwartenden Spannungen, dort wo es mit geringem Aufwand möglich ist, wünschenswert wäre.

Vielen Studierenden fällt sonst gar nicht auf, dass sie mit Stahl statt Alu gerechnet, oder abstruse Lasteinleitungen bzw. Randbedingungen gewählt haben.

------------------
----------------

"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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beetleshoe
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erstellt am: 07. Mrz. 2012 11:53    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

@Wyndorps
Die Geschichte mit der analytischen Abschätzung habe ich nur deshalb weggelassen, weil der gute becks, ein Gesamtproblem hat. Daß Du diese Abschätzung durchführts spricht natürlich für Dich. Ich berechne auch ALLE meine Bauteile erstmal analytisch (siehe www.w-me.de/PICTS/CAS01.pdf. Und erst wenn die Struktur komplexer wird gehe ich an die FEM und glaube mir, die FEM ist nicht mine Lieblingsspeise, aber sie hilft bei der Verdauung - manchmal.
ABER: Die Aufgabenstellung von becks war eine ganz andere. Und, glaubst Du, daß becks verstanden hat, was Du ihm sagen wolltest? Ich bin der Meinung ihm fehlen die Grundlagen, um überhaupt irgendeine Abschätzung vorzunehemen.
(Du hast Deinen vorletzten Beitrag so schnell gelöscht/umgeschrieben - ich kann Dich jetzt nichts mehr zitieren. Sorry.)

@smittytomcat
Du wiederspricht Dich:
 

Zitat:
Hallo Beetleshoe,

ich glaube Du hast die Symmetrie des Systems falsch gesetzt und damit sind auch die Spannungen um die Bohrung herum nicht symmetrisch – da sind die Ergebnisse von Schulze wegen des überhängenden Halbradius glaubhaft.



Und jetzt schreibst Du:
 
Zitat:
@Beetleshoe,

ich habe gesagt das die Symmetrieebene bei x=1500 liegt und keineswegs behauptet das die Spannungen links und rechts der Bohrungen gleich sind - eher das Gegenteil.



Abgesehen davon, ich habe auch in Kiel und Bremen Kunden, wo 100bar kein Handikap darstellen. Aber alle, ausnahmslos, benutzen für die Spannungen in isotropen Werkstoffen N/mm². Und ja diese Diskussion ist, oder besser gesagt, sollte akademisch geführt werden: weil erstens: KN/m² (Kelvin.Newton/m²) hast Du wahrscheinlich mit kN/m² verwechselt:
 

Zitat:
Und auch wenn man  N/mm2 benutzt so sind doch auch die anderen Kombinationen wie z.B. KN/m2  etc. noch verbreitet, je nach Größenordnung des Rechenmodells.


Und zweitens: in dieser Zeile verwechselst Du Lasten mit Spannungen, weil z.B. Spannungen für Stähle 2200N/mm² (=2,2kN/mm²=2.200.000kN/m²) normalerweise nicht überschreiten. Wie war das nochmal mit den Nullen? Während Lasten durchaus kilo-, Mega- oder Giga- davorstehen haben können.

Also, BITTE belege Deine Äußerungen, weil eine technische Diskussion NUR mit technischen Argumenten geführt werden kann. Leg eine Zeichnung, oder eine Skizze, oder irgendein Dokument bei, dann hat man eine Grundlage. Und bitte komm mir jetzt nicht mit Dogmen, Religion und Glauben (siehe Zitat 1), bitte.

@schulze
Kannst Du uns vielleicht nochmal ein print von Deinem Modell machen, aber bitte mit Randbedingungen? Egal, ob St. oder Al. Danke im voraus.

Gruß
beetleshoe

[Diese Nachricht wurde von beetleshoe am 07. Mrz. 2012 editiert.]

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Torsten Niemeier
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Irgendeiner im Glashaus?

Zitat:
Original erstellt von beetleshoe:

- Die MPa sind offiziell zulässig, und Du kannst natürlich auch mit KN/m² Spannungen angeben, aber in der Festigkeitslehre werden nun mal N/mm² verwendet. Wie gesagt, frag' bei Prof. Hagedorn nach - den kennst Du bestimmt.

Kelvin? Nachfragen?

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smittytomcat
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erstellt am: 07. Mrz. 2012 12:43    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

@beetleshoe,

irgendwie habe ich Schwierigkietn mit allen von Dir aufgeführten Links - der IE kann die Website nicht öffnen.

@Torsten,

irgendwie stimme ich Dir zu mit Deinem vorherigen Artikel.
Wenn aus kN mal KN wird, dann sollten wir uns nicht wie die Germanisten verhalten.

Gruß
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 07. Mrz. 2012 editiert.]

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erstellt am: 07. Mrz. 2012 13:27    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 becks2509 10 Unities + Antwort hilfreich

Irgendwie "trollig" diese Diskussion hier, ein Schelm wer böses dabei denkt 

JMTC

Matthias

------------------
Nihil Ex Nihilo

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beetleshoe
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@smittitomcat

Hier nochmals die verwendeten links:
Beispiel: Runde Platte - Nastran
analytische Berechnung eines überbestimmten Trägers
ich hoffe die funktionieren.

Damit wir diese Diskussion abkürzen, will ich Dir entgegenkommen: Poste doch bitte Deine FEM-Analyse - ich sehe Du hast Ansys. Und zeige mir einfach wo mein Fehler ist: ein Bild wo der angebliche Fehler begraben ist, würde ausreichen; gib bitte die Randbedingungen an. Wie ich sehe, schulze hat sich zurückgezogen - warum auch immer.
Nun, das ist doch die sachlichste Methode. Oder?
Denke daran, wenn einer diese Beiträge liest, und tatsächlich Interesse an der Lösung hat, könnte er auf die falsche stoßen.
Oder vielleicht sollten wir einen Moderator fragen.

Gruß
beetleshoe

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@beetleshoe,

ich hab das Problem einmal analytisch überschlagen und komme damit in den Bereich den Wyndorps beschrieben hat - das reicht mir und er hat alles Wesentliches gesagt. Was sollten die letzten 10% bringen - nix!

Und ich denke nicht das einer meiner Kunden sich hier an irgendeiner Aussage von mir hier stossen würde (auch nicht an evtl. grammatikalischen Fehlern). Also von da daher brauche ich weder eine "Chance" noch sonst etwas in der Richtung um etwas zu beweisen - wie die meisten hier die als gestandene Konstrukteure Fragenden gut und schnell mit qualifiziertem Rat weiterhelfen - mir übrigens manchmal auch.

Wenn Du eine weitere Diskussion möchtest, dann eröffne doch ein neues Thema im FEM Allgemein Forum.

Beste Grüße
Gerd

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N.Lesch
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Weil es jetzt unsachlich wird und das Thema ausführlich diskutiert wurde,

mache ich hier zu.

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

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