---

Hallo zusammen,

zur Zeit arbeite ich an einem Gehäuse für ein kleines Gerät und möchte gerne eine FEM - Simulation bezüglich der Festigkeit durchführen (im Rahmen meiner Projektarbeit).
Dafür benutze ich Autodesk Simulation Multiphysics 2012.

Das vereinfachte CAD-Modell habe ich mit Inventor 2012 erstellt und ohne Probleme importieren können. Es ist ein einseitig offener Quader (77x41x16mm) mit 1,5mm Wandstärke und 30x38mm Aussparung auf der Unterseite (siehe Bild). Das Material ist Edelstahl, ANSI 405 und belastet wird mit 1800N Punktlast während die Unterseite fixiert ist.

Bei der Simulation mit statischen Spannungen und linearem Materialverhalten erhalte ich leider stark unterschiedliche Ergebnisse in Abhängigkeit von der Netzgröße, Beispiel:

Wenn ich eine prozentuale Netzgröße von 100% wähle, führt dies zu einer maximalen Vergleichsspannung von rund 100MPa, was mir ein wenig niedrig erscheint.
Wenn ich eine prozentuale Netzgröße von 40% verwende, führt dies zu einer maximalen Spannung von 1300MPa.
Bei z.B. absoluter Netzgröße von 2,5 mm übersteigt die maximale Spannung die 1300MPa sogar...

Jetzt stehe ich vor der Frage, welches Ergebniss korrekt ist bzw. welche Einstellungen bei diesem Bauteil zu realistischen Simulationsergebnissen führen.

Ich hoffe, ihr wisst Rat.

Danke im Voraus und Grüße,

Christian

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Christian,

es klingt so als ob du 1800 N an einem einzelnen Knoten einleitest. Wenn dies der Fall ist liegt dort dein Fehler - such einfach mal hier im Forum nach "Singularitäten".

MfG Stephan

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

so wirklich weiterhelfen konnten mir die threads leider nicht. Die Abhängigkeit von der Netzgröße besteht auch, wenn ich die selbe Kraft als "Kraft auf Fläche" auf der gesamten Oberfläche angreifen lasse.

Die Spannungsspitzen treten an der Einspannung oder nicht verrundeten Kanten auf, logischerweise.

Allerdings die Werte für die Vergleichsspannung auf den Flächen sind bei 50% feinerem Netz ebenfalls knapp 50% höher.

Deshalb bin ich hingegangen und habe einfach mal einen simplen Quader mit einer Last von 600N senkrecht zur Oberfläche beaufschlagt (Kraft auf Fläche). Parallel erhält die Unterseite die Randbedingung "Fixiert". Als Netztyp verwende ich ein Volumennetz mit 50% der Autolänge und Tetraedern als Elementtyp. Material ist wieder AISI 405.
Das Ergenis sind 0,265 MPa Vergleichsspannung an den Ecken der Unterseite und 0,17-0,20MPa auf der Oberseite.

Ändere ich jetzt die Netzgröße auf 25% der Autolänge ergeben sich fast gleichmäßig 0,17MPa auf der Oberseite, wobei die Spannungsspitzen an den Ecken auf 0,37 ansteigen, was aber durch die Geometrie und die Einspannung zu erklären ist.

Bei 100% der Autolänge, also ziemlich groben Netz, schwankt die Vergleichsspannung zwischen 0,15 und 0,2 MPa auf der Oberseite, ohne Spannungsspitzen an der Einspannung.

Was bedeutet das jetzt? Woher weiß ich, wann ich die optimalen Netzeinstellungen gefunden habe? 

Danke für eure Mühe!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Punktlast stellt eine Singularität dar schon fraglich.

Ich würde die Gesamtlast auf eine Fläche, etwa eine kleine Kreis aufbringe, wie auch immer er klein ist. Dazu sollte die Vernetzung im Kreis und dessen Umgebung ganz fein sein.

------------------
Grüße, Moe

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Sisisi:
Was bedeutet das jetzt? Woher weiß ich, wann ich die optimalen Netzeinstellungen gefunden habe?

---

Kann ich Dir sagen:

Optimale Netzeinstellung ist:
Unendlich viele Knoten.
Unendlich viele Elemente.
Unendlich kleine Elemente.

Da das für die Rechenzeit nicht so gut ist, versucht man eine Konvergenz zu finden.
Und bei Singularitäten gibt's die nicht.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo,

kenne mich zwar mit Autocad-Simulation nicht aus, aber versuche das Netz doch mal nur lokal an den Hot-Spots zu verfeinern, in anderen Bereichen kann das Netz gerne gröber sein.

Vielleicht hast Du auch noch die Möglichkeit der iterativen Netzfeinung?

Das heißt, Deine Software würde das Netz an den nötigen Stellen verfeinern bis ein entsprechender globaler Fehler erreicht wird.

Viele Grüße und gutes Gelingen,

Timo

------------------
Timo Czorniczek

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP