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Hallo,

Ich habe folgendes Problem:
Ein Kunststofbauteil wird unter Vorspannung montiert. Anschließend erfährt das Bauteil eine dynamische Last (Anregung bzw. Lastspielzahl bekannt)

Wie kann ich nun diese 2 Lastfälle so "überlagern" und mir einen Grenzwert für die zul. Spannungen (Dehnungen) herleiten ?

ALs Beispiel kann man sich einen einseitig gelagerten Biegebalken vorstellen, der am freien mit einer statischen Kraft beaufschlagt wird.
An der Seite der Einspannung wird nun ein dynamisches Lastprofil eingeleitet.

Danke vorab.

Gruß
EPMU

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Bei Kunststoff spielt die Zeit und die Temperatur eine große Rolle.
Bei PA z.B. mimmt mit der Feuchtigkeitsaufnahme die Festigkeit ab und die Zähigkeit zu.

Leitest Du direkt an der Einspannung die wechselnde Kraft ein ?
Das hätte üblicherweise nur geringe Schub- oder Druckspannungen zur Folge.

Ich würde vom ungünstigsten Zustand ausgehen und die Vergleichsspannung ermitteln.

Um welchen Kunststoff geht es ?
Ist es ein Spritzgussbauteil ?

So etwas wie Wöhlerlinien kenne ich bei Kunststoff nicht.

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Beispiel.jpg

Hallo

hier ist mal ein typisches Beispiel (s. Bild).

In dem Rahmen wird eine Masse montiert. Der Rahmen wird über Laschen, die unter Vorspannung verbaut werden dyn. angeregt.

Wie leite ich mir nun grundsätzlich eine Grenzwert her der den statischen Einfluss und den dynamischen Einfluss berücksichtigt?
Im zweiten Schritt wäre die Temperatur bzw. auch noch der Einfluss des Kriechens interessant.

Diese Problematik hätte man auch z.b. bei Vorgespannten Rastverbindungen mit oben genannten Lasten.

Vielleicht verdeutlicht dies nochmals mein grundsätzliches Problem.

Danke vorab.
Gruß
EPMU

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Rechnest Du zu Fuß oder mit FEM ?
Durch die Schwingung verformt sich der Rahmen, und daraus ergibt sich eine Spannung, genauso wie bei der statischen Einspannung.
Kunststoff hat eine gute dämpfende Wirkung, da sind Schwingungen nicht das gößte Problem. 
Ich würde die beiden Belastungen, wie Du schon schreibst, einfach überlagern und dann von der größten Spannung ausgehen. Das sollte Catia doch können.
Kriechen kannst Du anhand der Zeitstandskurven berücksichtigen.

Das Teil sieht nach PA 6.6 GF im Motorraum aus. Da ist scheuern an Metallteilen ein größeres Problem. 
Kerbwirkung in den Ecken und Bindenähte sind hier auch ein Problem. 

Schnapphaken allein sind bei dynamischer Belastung nicht zu empfehlen.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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Hallo,

danke für die schnelle Antwort.
Ja, ich rechne mit FEM und überlagere einfach die Spannungen - obwohl das eigentlich nicht ganz richtig ist.
Mein Problem ist, wenn ich nun z.B eine Spannung von 20 MPa bekomme -woher weiß ich, dass dies i.O. ist. Wie würde ich den Grenzwert ermitteln ?

Wie wäre es so:

Basis ist das Oberbachverfahren (Quelle:"Konstruieren mit Kunststoffen" von G. Erhard)
Ich weiß nicht ob ich die Darstellung aus dm Buch hochladen darf (Urheber) - deshalb habe ich mal gelassen. Ist aber auch im Internet zu finden.

Aus diesem Ansatz bestimme ich mir die zul. Spannung für statische Langzeitbelastung und die zul. Spannung für die Dynamik. Daraus errechne ich mir "eine" zul. Vergleichsspannung, gegen die ich dimensionieren würde.

Der Einfluss der Temperatur läßt sich mit diesem Verfahren auch gut berücksichtigen.

Wäre das eine praxisnahe Lösung ?

Danke.
Gruß
EPMU

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Die Werte für den Kunststoff bekommst bei http://www.campusplastics.com/

wenn du Glück hast. Andernfalls den Hersteller nerven oder selber im Zugversuch ermmitteln.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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