---

IPB120.jpg

Hallo,

ich möchte in Inventor 2008 eine Belastungsanalyse an einem IPB120 durchführen. Der Balken soll an einem Ende ein Festlager am anderen Ende ein Loslager haben. Die Belastung (Einzelkraft) soll genau in der Mitte des Balkens angreifen.
Im Modell habe ich bereits mit der Funktion "Flächen teilen" die Oberfläche geteilt, so dass ich die Kraft am Mittelpunkt angreifen lassen kann.
Wie kann ich nun die Lagerungen erstellen? Im Anhang könnt ihr mein bisherigs Modell sehen.

Vielen Dank schon mal für eure Antworten.

Gruß
Stefan

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

---

fest.JPG los.JPG

Hallo Stefan,

ich befasse mich schon etwas länger mit der in Inventor implementierten FEM Analyse. Ich setzte sie in der Produktentwicklung bzw. digital Prototyping ein da die komplexität der Teile (Kunststoffteile) ein Rechnen von Hand gegenüber der FEM-Analyse-Funktionen diese bezogen auf die Dauer des Entwicklungsprozesses überflüssig machen (Manchmal würde ich mir jedoch schon ne reine FEM-Software wünschen). Vorrausgesetzt ist aber man deutet die Ergebinsse richtig und weiß sie entsprechend umzusetzen. Ich würde immer (sofern es möglich ist, und bei diesem Träger ist es das) von Hand rechnen, da die eingesetzten Formeln bei der Handrechnung mit mehr Parametern berechnet werden können als man die Möglichkeit in der Inventor Ansys Version hat dies zu tun und somit genauer sind. Abgesehen davon geht es bei so einem Träger genau so schnell...
Wenn du nur Norm-Träger (Träger mit konstantem Querschnitt) berechnen möchtest und das nicht von Hand machen willst, würde ich das entweder mit dem in der BG-Umgebung enthaltenen Konstruktions-Assistenten machen oder mit Autodesk Mechanical Desktop (2D-Normteile -> Berechnungen) welcher auch die gleichen Berechnungsgrundlagen nutzt wie sie in der Mechanik angewendet werden. Die Ergebinsse bei MD entsprechen 100%ig denen, die man auch von Hand ausrechnen würde und man bekommt noch Biegelinie und Momentenlinie mit raus.

Aber um dein Problem auch noch direkt zu behandeln, würde ich so vorgehen bei deinem Beispiel: Mit "Festgelegte Abhängigkeit" die Kante des einen Endes fixieren und mit "reibungslose Abhängigkeit" die Kante am anderen Ende fixieren. Hängt aber eigentlich davon ab, wie dein Träger wirklich fixiert werden soll und was dem, mit den Funktionen die zur Verfügung stehen, am nächsten kommt. Genau wird es allerdings wie schon beschrieben mit Hand, dem Konstruktion-Assis oder MD.

------------------
Gruß Dirk

Im großen Garten der Geometrie kann sich jeder nach seinem Geschmack einen Strauß pflücken.
(David Hilbert)

[Diese Nachricht wurde von Kraxelhuber am 02. Apr. 2008 editiert.]

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

---

Guten Morgen Dirk,

natürlich kann man so einen einfachen Standardfall auch zu Fuß rechnen. Mir geht es aber um die allgemeine Problematik, Festlager und Loslager in der Belastungsanalyse zu erzeugen. Ich wollte das eben mit dem IPB120 machen, dan man diesen auch sehr einfach mit Hand rechnen kann. So kann man die Ergebnisse der Belastungsanalyse mit denen der eigenen Rechnung direkt vergleichen. Sollten diese Ergebnisse übereinstimmen, hätte ich natürlich mehr vertrauen in die Belastungsanalyse und würde dann zu komplexeren Teilen übergehen.

Gruß
Stefan

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

---

Hallo Stefan,

genauso wie du die Flächen getrennt hast für die Kräfte kannst du das für das Festlager auch machen.

Grüße Stefan

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

---

Tab.PNG dia.PNG

Hallo Stefan (TheStand),

um Gefühl für das ganze zu bekommen ist das natürlich richtig. Jeder muß aber letztendlich für das was er konstruiert bzw auslegt die eigenen Schlüsse aus der FEA ziehen und diese entsprechend interpretieren. In welcher Form auch immer...
Ich habe mal im Zuge einer Projektarbeit die drei Berechnungsvarianten Tool(klassisch von Hand), FEM und MD gegenüber gestellt. Ich habe dir mal die Ergebinsse angehängt.
 

Edit: -> Der Vergleich fand mit der 10er IV Version statt.
      -> Die Differenzen zwischen Tool und MD basieren lediglich auf Rundungen.
Gruß Dirk

Im großen Garten der Geometrie kann sich jeder nach seinem Geschmack einen Strauß pflücken.
(David Hilbert)

[Diese Nachricht wurde von Kraxelhuber am 03. Apr. 2008 editiert.]

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

---

Zitat:

---

Original erstellt von Husky:
Hallo Stefan,

genauso wie du die Flächen getrennt hast für die Kräfte kannst du das für das Festlager auch machen.

Grüße Stefan

---

Mit getrennten Flächen kann ich die Positionen erzeugen, an denen die Kräfte bzw. Lager angreifen sollen. Das ist mir schon klar.
Die Frage ist, welche Bedingungen ich angeben muss um ein Festlager bzw. Loslager zu erhalten.

Gruß
Stefan

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

---

Hallo,

Schalte doch einfach mal den Expertenmodus ab, die Kommentare sind ziemlich selbsterklärend.

Bei deinem Beispiel legst du den Einspannungsbereich deines Träger über "festgelegte Abhängigkeit" fest, das kann auch auf beiden Seiten erfolgen. Den Rest erledigt deine Krafteinleitung.
Vergiß nicht, das das Tool nur eine sehr abgespeckte Version von Ansys darstellt. Die Berechnungen sind innerhalb der Eingriffsgrenzen und der allgemeinen Grenzen der FEM korrekt.

Grüße Stefan

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

---

Zitat:

---

Original erstellt von Husky:

...Bei deinem Beispiel legst du den Einspannungsbereich deines Träger über "festgelegte Abhängigkeit" fest, das kann auch auf beiden Seiten erfolgen...

---

Aber habe ich dann nicht an beiden Enden eine fest Einspannung? Eine feste Einspannung kann ja im Gegensatz zu Fest- bzw. Loslagern auch Momente aufnehmen.

Gruß
Stefan

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

---

Hallo Zusammen,

nach Dirks eindrucksvollem Beispiel an Abweichungen muss ich auch noch meinen Senf dazugeben. Mal abgesehen von der eigendlichen Frage zeigt sich deutlich ein Problem:
Bei gleichen Bedingungen müßten in allen Berechnungen etwa gleiche Werte heraus kommen. Ist aber nicht so... erst bei größeren Bauteilen gleichen sich die Werte der FEM an die analytische Lösung an und das ist die Schwäche. Die Netzgröße ist offensichlich zu grob und läßt sich per Inventor kaum vernünftig anpassen (Die Konvergenzfunktion ist nicht stabil genug und rechnet immer mit 10% Abweichung). Die ersten Lösungen der FEM Berechnungen würden in einem größeren FEM System niemals eine vernünftige Abweichung beim Konvergieren erreichen. FAZIT: wenn es analytisch geht, sollte man es damit auf jedenfall vergleichen und sich eher auf die analytische Lösung verlassen, denn FEM basiert auch darauf.
Wenn es mit Inventor komplexere Bauteile werden sollen, muss man vorher eine möglichst einfache Geometrie prüfen um sicher zu sein, das die Netzgröße fein genug ist...

Gruß Rolf

------------------
__________________________

Ich glaub ich seh 3D 
__________________________

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

---

Ich denke auch, das solche Abweichungen von der Wahl der falschen Netzgröße, Berechnung ohne Konvergenz und/oder falschen Last- und Lagerbedingungen herrühren.

Dass bei richtigen Randbedingungen die FEM aus IV nahezu die selben Ergebnisse liefert, wie die analytische Berechnung, zeigen sehr schön die Beispiele aus dem Tutorial der CAD-FEM.

------------------
Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Scholle und Partner GmbH

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

---

Beim selber Rechnen nicht vergessen: Es gibt auch Schubverformung, und vernachlässigen darf man die nur bei wirklich langen schlanken Trägern.

Gleitende Abhängigkeit auf einer so großen Fläche überträgt sehr wohl Momente! Allein der Hilfetext sagt das schon aus, und die übermaßstäbliche Darstellung der Verformung zeigt das ziemlich sehr deutlich. Wenn man die Fläche allerdings sehr, sehr schmal macht und die entstehende lokale Überspannung ignoriert, geht es.

Solange es keine Längskraftanteile gibt, kann man auch an beiden Enden die Kante festlegen. Da das Inventor-FEM-Modul von der einfachsten Sorte ist, wird nur die initiale Bewegung berechnet, d.h. ohne Kraft in Längsrichtung gibt's auch keine Bewegung in Längsrichtung, und die Verkürzung durch den Bogen wird auch nicht gerechnet, und daher bräuchte man in so einem speziellen Fall kein Loslager.

------------------
Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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