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Skizze.jpg

Hallo!

Hierbei handelt es sich eigentlich um die
Fortsetzung von meinem letzten Posting
"Schaleneigenschaften". (Gleiches Modell,
nur ein paar Schritte weiter)

Bitte schaut euch mal die angehängte Datei an!
Sorry wegen der unmöglichen Farbwahl 

Ich möchte auf das Unterteil (UT) eine Last aufbringen.
Das UT biegt sich nach unten aus, wobei es im
Oberteil (OT) geführt wird. Bei einer bestimmten
Auslenkung des UT jedoch überträgt sich die unten aufgebrachte
Last zum Teil auf das Oberteil, welches sich ebenfalls auslenkt.

Ziel meiner Berechnung:
Bei Vorgabe der Stärke von UT, OT und Rückwand (RW) sowie
beaufschlagte Kraft -----> Auslenkung von OT und UT, sowie
Spannungen und Dehnungen der einzelenen Teile

Wie soll ich nun am geschicktesten Vorgehen ?
-  Ist es sinnvoller die Verbindung als Balkenelement oder aus
    Volumenelement auszuführen?
-  Wie bekomme ich das mit dem Spiel oben hin?
    (mein Hauptproblem)

Hinweis:
UT, OT und RW sind als Schalen idealisiert

Würde mich sehr freuen wenn Ihr mir bei diesem Problem helfen könntet.

MfG
Christian Mandel

alias

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Paco25 

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Hallo Christian,

so wie ich das Problem verstanden habe, tritt die direkte Kopplung (Balken) zwischen Ober- und Unterteil nach einer bestimmten Auslenkung (Vorspannung) des Unterteils auf.

=> Ich würde mit einer Vorspannungsanalyse versuchen, d. h. die erste Analyse bis zur Kopplung (justieren!), dann die Vorspannungsanalyse hinterher.

Hoffe das hilft
Gruss Paul

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Sobald ich oben aber Kontakt habe zieht es unten weniger da sich die
Last auf oben und unten verteilt...

Grüßl
Christian alias

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Paco25 

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Hallo Christian,

eine Vorspannungsanalyse beinhaltet zwei oder drei zusammenhängende Analysen. Zusammenhängend heißt: Alle Analysen nutzen das gleiche Netz!

Beispiel: Durch Wärme vorbelastete Struktur wird mit mechanischen lasten beaufschlagt. Erste Analyse: thermisch mit dem Ergebnis der Temperaturverteilung. Zweite Analyse: Thermische Spannungen infolge der Einspannungen und ungleichmäßiger Temperaturverteilung. Dritte Analyse (Vorspannungsanalyse): mechanische Lasten auf die bereits vorbelastete Struktur. Diese dritte Analyse ist iterativ (ähnlich der Kontaktanalyse).

Nun zu Deiner Problemstellung: Die vorbelastete Struktur liegt vor, wenn die Kopplung im Balken (bis dahin kräftefrei) auftritt. D. h. erste Annahme: Der Augenblick der Kopplung wird vernachlässigt, die Trägheits- und Dämpfungseffekte werden ignoriert. Zweite Annahme: Der Balken oder besser gesagt der Stab überträgt nur Zug-Druck.

Erste Analyse: Die Last entfaltet sich noch nicht (!) in voller Höhe,
sondern es wirkt nur soviel, bis der Kontakt oben erfolgt. D. h. Du brauchst eine Testanalyse, um die Lasthöhe zu bestimmen.

Vorspannungsanalyse: Nun entfaltet sich die Last in voller Höhe, unbekannt ist aber deren Aufteilung (oben-unten). Der Stab ist nicht mehr kräftefrei, seine Ausdehnung wird aus der Differenz der Lastaufteilung bestimmt. Den Balken brauchst Du nicht zu modellieren, den hast Du per Handrechnung erfasst (Zug-Druck!). Schneide ihn frei und stelle sicher, dass die Lastsumme stimmt. Du wirst iterativ vorgehen müssen, da die Ausdehnung des Stabes per Handrechnung kontrolliert werden muss, bis der Lastanteil oben stimmt.

Hoffe das hilft Dir

Gruss Paul

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