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CATIA V5 Grundkurs | Einsteiger - 5 Std. 15 Min 48
  
KISTERS 3DViewStation: 3D-Visualisierung für After Sales, Service und Ersatzteile, eine Pressemitteilung
Autor Thema:  Schweißverbindung analysieren (4729 mal gelesen)
mo engineer
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Beiträge: 2
Registriert: 27.10.2010

Catia V5R17

erstellt am: 27. Okt. 2010 23:54    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


Schweißtest.zip

 
Hallo,
Ich muss die Festigkeit einer Schweißkonstruktion nachweisen und wollte das mit der FEM Funktion von Catia V5 machen. Um mich da ein bißchen "reinzufuchsen" habe ich erstmal versucht zwischen 2 Blechen eine Kehlnaht zu erstellen und die Bleche zu belasten um mir die Spannungen nach von Mises anzeigen zu lassen.
Das funktioniert auch. Mein Problem liegt nur darin, dass ich bei den Eigenschaften wo man den Typ der Schweißverbindung auswählt gerne Schalenelement oder Hexaeder wählen möchte. Ich kann aber nach Wahl dieser Typen den OK Button nicht mehr anklicken.

Es wär wirklich nett, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.
Bin über jeden Tipp dankbar.

Im Anhang habe ich meine "Konstruktion" hinterlegt.

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pascht
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Dipl.Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 19
Registriert: 03.11.2010

erstellt am: 03. Nov. 2010 20:17    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 mo engineer 10 Unities + Antwort hilfreich

Ein User-Material anlegen und auswählen dann wird der "OK" Button aktiv. Ist nicht logisch aber ist so.
("Kugel"-Symbol wählen dsann geht Materialkatalog aus, nun ein Material auswählen. Dieses kann man hinterher umbennen und die Werte ändern)
Allerdings besagt so eine FEM Schweissnathberechnung in CATIA gar nichts.
Man muss diese erst richtig interpretieren bezogen auf Lastfall und Schweissfall.
Man muss also die Methodologie einer Schweissnathberechnung kennen.

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mo engineer
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Student

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Beiträge: 2
Registriert: 27.10.2010

Catia V5R17

erstellt am: 04. Nov. 2010 00:46    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

Vielen Dank für die Antwort,
Ich habe mir inzwischen ein wenig Fachliteratur zur Catia FEM besorgt.
Die Schweißverbindung kann ich nun erstellen. Auch die Schweißverbindung mit einem Hexaeder oder Schalenelement bekomme ich nun hin.
Ich verstehe nur nicht warum man dabei einen Spalt zwischen den Bauteilen lassen muss ?!? 

Du hast geschrieben, dass so eine Schweißnahtberechnung keine Aussage hat.
Ich bin davon ausgegangen, dass ich die in der Schweißnaht auftretenden Spannungen mit Catia berechne und bei mit einem ausreichendem Sicherheitsfaktor so nachweisen kann, dass die Schweißnaht hält. Oder bin ich da auf dem Holzweg ?

MfG

mo engineer

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mgrafing
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Univ. Ass.

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Beiträge: 8
Registriert: 12.03.2004

erstellt am: 18. Nov. 2010 10:19    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 mo engineer 10 Unities + Antwort hilfreich

Mit den Schweißnahttools im CATIA-FE bekommt man eine Verbindung zwischen den Bauteilen, die hoffentlich annähernd gleiche Steifigkeit wie die reale Schweißnaht hat. Damit sind Aussagen über Verformung und Spannungen in den Bauteilen möglich. Die erstellten Verbindungsnetze berücksichtigen allerdings keineswegs die reale Schweißnahtform, Spannungsaussagen in der Schweißnaht selbst sind da eher Hausnummern.

Um die Naht selbst zu analysieren muss man wohl ein 3D-Modell der Naht erstellen und über fixierte Verbindungen an die Bauteile hängen. Dazu ist aber auch eine Nahtvorbereitung (selektierbare Fläche am Einbrand) nötig.

Eine andere Möglichkeit, ist das ganze als ein Part verschmolzen mit den Nähten in realer Nahtform, aber einer Trennfuge unterhalb der Nähte zu modellieren.

LG aus Wien, Manfred

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pascht
Mitglied
Dipl.Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 19
Registriert: 03.11.2010

erstellt am: 26. Nov. 2010 07:58    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 mo engineer 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von mo engineer:
Ich verstehe nur nicht warum man dabei einen Spalt zwischen den Bauteilen lassen muss ?!?  


Einen Spalt? Verstehe ich nicht. Ich lasse keinen Spalt und verbinde sogar die Teile flächig über constraints. Was geschieht denn wenn man keinen Saplt lässt deiner Meinung nach?
>
Allerdings erstelle ich meine FEM-Modelle nicht automatisch sondern immer gezielt von Hand.
>
Zitat:

Du hast geschrieben, dass so eine Schweißnahtberechnung keine Aussage hat.
Ich bin davon ausgegangen, dass ich die in der Schweißnaht auftretenden Spannungen mit Catia berechne und bei mit einem ausreichendem Sicherheitsfaktor so nachweisen kann, dass die Schweißnaht hält. Oder bin ich da auf dem Holzweg ?


Jede FEM-Berechnung, wie denn jede andere Berechnung auch, bedarf einer Korrelation mit der Praxis.
Man kann nie davon ausgehen dass eine Rechnung stimmt, ohne die Erfahrung zu deren praktischen Überprüfung zu haben. Auch die klassischen im Schulwissen erlangten Berechnungsmethoden muss man praxiserprobt kennen. Es wäre fahrlässig und verantwortungslos sich einfach auf eine Berechnung zu verlassen ohne deren Praxiserprobtheit zu kennen, insofern der Festigkeitsberechnung grosse Verantwortung zukommt(Brücken, Druckkessel, Lastenträger, usw.)
>
Insbesondere bei Schweissnähten gibt es fachbereichsbezogene Berechnungsmethoden die gesetzlich vorgeschrieben sind und Haftungspglichten auslösen.
>

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pascht
Mitglied
Dipl.Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 19
Registriert: 03.11.2010

erstellt am: 26. Nov. 2010 08:45    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 mo engineer 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von mgrafing:
Mit den Schweißnahttools im CATIA-FE bekommt man eine Verbindung zwischen den Bauteilen, die hoffentlich annähernd gleiche Steifigkeit wie die reale Schweißnaht hat.


So ohne weiteres, nein. Man kann aber dafür sorgen, dass das theoretische Modell(nichts weiteres ist ein Catia-FEM) mit der Praxis übereinstimmt.
Zitat:

Damit sind Aussagen über Verformung und Spannungen in den Bauteilen möglich. Die erstellten Verbindungsnetze berücksichtigen allerdings keineswegs die reale Schweißnahtform, Spannungsaussagen in der Schweißnaht selbst sind da eher Hausnummern.


Yep!
Zitat:

Um die Naht selbst zu analysieren muss man wohl ein 3D-Modell der Naht erstellen und über fixierte Verbindungen an die Bauteile hängen. Dazu ist aber auch eine Nahtvorbereitung (selektierbare Fläche am Einbrand) nötig.


Jo, allerdings interessiert die Spannungsverteilung in er Naht selber erst einmal nicht. Das wäre ein Spezialfall. Es interessiert nur die Spannung in den Anbindungsflächen.
Zitat:

Eine andere Möglichkeit, ist das ganze als ein Part verschmolzen mit den Nähten in realer Nahtform, aber einer Trennfuge unterhalb der Nähte zu modellieren.


Das würde ich nicht emphehlen. So einen Spalt braucht man nicht, wenn man die FEM-Verküpfungen zwischen den Netzen im FEM-Modul von Hand erstellt. CATIA-FEM kann keine Material(volumen)durchdringungen erkennen, sondern nur Netzdurchdringungen da wo Netze über FEM-Verknüpfungen miteinander verknüpft sind. Das FEM-Modul kennt nur Netze. Die Partsgeometrie dient lediglich dazu um die Netzgeometrie zu generieren, falls man diese automatisch erstellen lässt. Ich habe schon FEM-Modelle erstellt bei denen ich die Netzgeometrie nur über den MESHER, von Hand, definiert habe und über selbstdefinierte FEM-Verknüpfungen verknüpft habe, ohne dass da ein PART oder Constraints selber dahinter steckten. 
>
Entweder:
1.) einen ZB mit Bauteilen und Schweissnaht als Parts mit Bedingungen verknüfpt.
Dann FEM-Modell automatisch erstellen lassen und ZB berechnen lassen, nachdem man jedem Part (auch der Schweissnaht) das passende Material zugewiesen hat(der Schweissnaht also ein Elektrodenmaterial).
>
2.) Ein Part mit den einzelnen Bauteilen und der Schweissnaht jeweils als Einzelbody(ohne Assemblyverknüfpung im Baum) und jedem Body das passende Material zuordnen. Dann FEM-Modell erstellen, oder erstellen lassen. Diese Mathode ist allerdings nur eine Krücke für jene die ZB-Berechnung nicht beherrschen und daher nicht zu empfehlen.
>
3.) Will man nur die Spannungen in der Schweissnaht wissen, reicht es die Schweissnaht als Part zu erstellen und über virtuelle Parts anzubinden, bei welchen man die Kräfte und Momente über definierte Angriffspunkte einbringt. Das Problem allerdings ist, dass solche berechnete Spanungen in der Schweissnaht praktisch wenig aussagekräftig sind. Die Festigkeit einer Schweissnaht wird wesentlich über das technologische Schweissverfahren erzielt, nicht ausschliesslich über deren Form und Materialfestigkeit. Allerdings gibt es in CATIA-FEM keine wohldefinierte Möglichkeit diese technologische Information einzubringen. Das muss man dann über einen Sicherheitsfaktor einbringen welcher sich aus praktischer Erfahrung durch Festigkeitserprobung ergibt.
>
Die Verwendung virtueller Parts reduziert die Berechnungszeit wesentlich bei massiven Parts.
Es ist durchaus möglich die Schweissnaht nur virtuell zu simulieren, ohne diese als Part konstruieren zu müssen, oder über die Schweissfeatures des FEM-Moduls zu definieren.
>

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