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schweissnaht.jpg

Hallo,
ich habe eine verschweißte Stahlkonstruktion zu berechnen.

Dazu habe ich die Schweißnähte folgendermaßen definiert:
1.) Analyseverbindung mit Schweißlinie
2.) Shell-Element, 3mm
3.) Schweißverbindung Mesh
Wie im Screenshot ersichtlich erhalte ich an den Enden mancher Schweißnähte unreale, sehr hohe Spannungen (rot ab 355 MPa).

Wenn ich die Mesh-Parameter ändere, kann der Unterschied in den Spannungen schon mal 1000 (!) MPa betragen.
Hat jemand eine Ahnung, wie diese Spannungsspitzen beseitigt werden können? Welche Mesh-Parameter machen bei solchen Schweißnähten Sinn? Wie sollte die Gitterweite der Schweißnaht im Vergleich zur Gitterweiter der Geometrie gewählt werden, um sinnvolle Ergebnisse zu erzielen?

Dank im Voraus,
Didyer

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Hallo Didyer,

hast Du schon eine Lösung?
Ich hatte mal ein ähnliches Problem. Da ich keine lösung gefunden habe, bin ich dem Problem mit ABAQUS auf die Pelle gerückt.

Meine Vermutung ist, dass die Elemente (Schweißnaht / Geometrie) nicht die selbe ordnung habe und die Verbindung deshalb zu steif reagiert.

Würde mich freuen, wenn Du eine Lösung finden würdest.

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Gruß

Der Markus

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Hallo Markus,

habe auch keine bessere Lösung gefunden. Durch ein bisschen Herumspielen mit den Mesh-Parametern erzielte ich teilweise realistischere, meist aber noch unrealistischere Ergebnisse und Spitzenspannungen in den Schweißnähten. :rolleyes:

Da ich aber noch einige verschweißte Baugruppen zu berechnen habe und somit noch immer herumspiele, finde ich vielleicht noch eine Lösung - die gebe ich dann hier gerne kund...

Falls jemand anders noch was einfällt bin ich natürlich auch nicht böse...
;)

Didyer

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H@llo,

vorweg, ich habe mit CatiaV5 nichts am Hut, d.h. ich arbeite nicht
damit, sondern mit ProEngineer; ProMECHANICA und mit ANSYS!

Das Problem das ihr hier vorliegen habt ist aber ein Grundlegend
anderes als ein Berechnungsfehler!

Schweißnähte sind per FEM - Analyse eigentlich nicht zu rechnen, und
schon garnkeine Schweißkerben!

In der Schalentheorie werden die Schnittmomente betrachtet. Die sind am Übergang der Kante immer endlich. Daraus werden die Spannungen entsprechend der Schalendicke berechnet. Sind die Momente endlich, sind auch die Spannungen endlich. Am besten kannst Du Dir das anhand der Balkentheorie klar machen. Ein Balken ist genauso eine Idealisierung wie eine Schale. Wenn Du die Ecke mit Volumenelementen ausmodellierst, berechnest Du direkt den Spannungszustand in der Ecke, d.h Du löst ein vollständig anderes Randwertproblem, bei dem die elastizitätstheoretische Lösung in der Kante unendlich ist. In den praktischen Niederungen der Numerik kann man aber "unendlich" nicht exakt ausrechnen, sondern nur annähern. Je besser die Annäherung, destobesser kann man "unendlich" annähern. Das bedeutet, dass die Spannungen mit feinerer Elementierung und höherem Polynomgrad immer besser "unendlich" annähern, also immer grösser werden. Die Spannung die Du ausrechnest hängt also von der Elementierung ab. Solche Stellen nennt man auch singuläre Stellen.

Gruss

ROBs ;O)

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