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Liebe CAD-Gemeinschaft,

seit längerem schlage ich mit folgendem Problem rum:
Um eine möglichst simple Halterung für eine Parabolrinne zu erhalten, kann ein Federstahlblech in eine bestimmte Form gebracht werden und dieses Blech durch einen Draht so zusammengebunden werden, dass entsprechend Abbildung (1 B) eine parabolische Form ensteht. Würde in diesem Fall ein rechtwinkeliges Blech genutzt werden, würde keine perfekte parabolische Form entstehen. Erst durch die tallierte Form des Bleches gemäß Abbildung (1 A) und (3) wird das Endprodukt eine Parabel.

Die perfekte Taillierung könnte anhand der Gleichung b(s) (siehe Abbildung 1) berechnet werden. kappa(s) stellt hierbei die Krümmung in Abhängigkeit der Blechlänge dar.
Die Datei Form.igs enthält den Sketch für das halbe taillierte Blech (Achtung: Maße in µm --> E=210.000 MPa * 10^-6; Drehmomente in Nµm).
Der Lösungsvorschlag: Die linke etwas breitere Seite einspannen (RB: Encastre), auf die rechte etwas schmalere Seite eine Kraft von -9,5 N in x-Richtung aufbringen und ein Drehmoment von M=F*h=9,5N*25,4mm=241.300Nµm in y-Richtung aufbringen. Part-Shape: Shell, Planar. NLGEOM: ON. Elastisches Materialmodell.

Das Problem: Anstatt der eigentlichen Verschiebung in z-Richtung von ca. 116mm gemäß Abbildung (2), erhalte ich nur eine Verschiebung von ca. 20mm.

Ich hoffe das ist soweit verständlich,
würde mich über Hilfe sehr freuen,

Benjamin.

[Diese Nachricht wurde von dergesundheitsinspektor am 08. Mrz. 2012 editiert.]

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Die IGS Datei: Form.txt.

[Diese Nachricht wurde von dergesundheitsinspektor am 08. Mrz. 2012 editiert.]

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Das ist ein sehr nichtlineares Problem. Rechne auf alle Fälle mit nlgeom ein!
Deine Handrechnung sollte durch ein lineares Modell reduziert sein, und somit ein lineares Problem darstellen.

Daneben hast du andere Randbedingungen. Du gibst ein Moment auf, und doch willst du das Ganze nur durch einen Draht zusammenbinden? ein Draht nimmt nur Zugkräfte auf.

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Hallo Ricochet,

NLGEOM ist ON.
Bevor die reine Zugkraft angewandt werden kann, muss das Blech zunächst aus der komplett ungebogenen Postition nach oben gebogen werden. Diese Funktion hat das Drehmoment. Wenn ich im ersten Schritt nur das Drehmoment und im zweiten Drehmoment nur die Kraft anwende, verschwindet die Biegung komplett, da die Kraft mit 9,5 N unterhalb der Knick- bzw. Beullast liegt. Wenn Drehmoment und Kraft in einem Schritt gleichzeitig angewendet werden, ist die Biegung so wie oben beschrieben zu gering.
Bei der Handrechnung gebe ich eine bestimmte Kraft vor (in diesem Fall 9,5 N) um damit die nötige Form des Bleches (b(s)) für die perfekte Parabel berechnen zu können. Würde ich eine größere Kraft vorgeben, würde dementsprechend die Breite des Bleches b(s) größer werden.

Viele Grüße.

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