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Hallo,

hatte das Thema schon einmal angeschnitten. Stimmt diese Aussage?:

ProMechanica berechnet in einem Konten folgende Spannungen
S1= Zugspannung (Max.Hauptspannung)
S2= Schubspannung
S3= Druckspannung (Min.Hauptspannung)

Vergleichsspannung von Mises = zusammengesetzte Spannung in einem Knoten.

Bin für jede Antwort dankbar.

Gruss
Gambrinus

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Hallo Gambrinus,

die Hauptspannungen sind die Spannungen in den Richtungen, in denen die Schubspannungskomponenten des Spannungstensors zu Null werden. Sie werden der Größe nach geordnet, d.h. S1 ist die maimale Hauptspannung, S2 die mittlere und S3 die kleinste. Die Hauptspannungen sind alle Normalspannungen, wie sich bei der obigen Forderung auch vermuten lässt. Die Richtungen der Hauptspannungen sind senkrecht aufeinander. Die von Mises Spannung ist die Spannung, die in einem zusammengesetzten Spannungszustand (d.h. der Spannungstensor hat mehr als aine Komponetnte die von Null verschieden ist) die gleiche Gestaltänderungsenergie hervorruft wie eine eindimensionale Spannung z.b. in einem Zugstab. Deshalb nennt man die zughörige Festigkeitshypothese auch Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH). Die von Mises Spannung ist ein Skalar und hat keine!!! Richtung und dient häufig als Bemesungsspannung für duktile Werkstoffe.  Es gibt auch keine Komponenten der Vergleichsspannung, wie ab und zu hier vermutet wurde. Die maximale Normalspannung S1 wird auch als Bemessungsspannung für spröde Werkstoffe verwendet, das nennt man dann Normalspannungshypothese.

Kleine Empfehlung , das ist alles elementare Festigkeitslehre (Mechanik I und II). Man sollte vor dem Rechnen vielleicht doch mal auf ein Lehrbuch der Mechanik zurückgreifen, es hilft nämlich ungemein zu wissen was man rechnet.

Ach ja, die Spannungen werden nicht in den Knoten ermittelt, sondern in den Integrationspunkten und auf die Knoten extrapoliert. S3 muss nicht notwendigerweise eine Druckspannung sein und S2 kann keine Schubspannung sein, s.o..

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Hallo Gambrinus,

alle Aussagen sind falsch.

Schau in Deinen Unterlagen bei Festigkeitslehre 1. Semester nach.

Falls Du keine Unterlagen besitzt, kann ich Dir das Buch "Festigkeitslehre-Grundlagen" ISBN 3-540-61998-4 empfehlen.
Dort werden die Themen erschöpfend behandelt.

Gruß KubaG

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Hallo Gambrinus,

folgende Thematik: Die Bewertung der Ergebnisse ist weitaus der wichtigste Teil bei der Bearbeitung von Berechnungsproblemen. Das FE-Programm sowie der Rechner als zentrale Hilfsmittel rechnen alles, was lediglich formal richtig erscheint. Die Methode beinhaltet somit implizit eingebaute Ergebnisfehler, die maßgeblich durch die Sorgfalt des Berechnungsingenieurs bestimmt werden. Ähnliche Anforderungen ergeben sich bei der Überführungs einer realen Aufgabenstellung in ein finites Analogon (die Arbeit ist dabei etwas kreativer).

Nun zu Spannungen. Die Vergleichsspannung (VS) ist ein geschicktes Mittel, um die Strukturbelastung global zu bewerten, d. h. so eine Art Filter.

Die VS ist bequem in einem Programmcode zu implementieren, da sie nie negativ wird. Dies wird leider von den Softwareherstellern zu oft (z. B. Optimierungsproblematik) genutzt.

Merke: kein Bauteil versagt durch die Vergleichsspannung!

"Spannungen sind wie Wölfe (Zugspannung, Druckspannung, Schubspannung, ...), die den Schafen (Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, ...) nachjagen. Wer als Erster dran ist, der hat auch gewonnen" (Zitat ungefähr so).

Letzte Anmerkung: Die Programme mit intelligenter Ergebnisauswertung (MECHANICA zählt sicherlich nicht dazu) sind in der Lage, die Datenbasis der Berechnung effizient zu nutzen. Z. B. kann ich mir im Farbplot der VS an einem (beliebigen) Referenzpunkt (Knoten ansprechen) die Spannungskomponenten (mit Vorzeichen (!) bezüglich des vorher festgelegten Koordinatensystems) anzeigen lassen. Also 6 Komponenten in 3D bzw. 3 Komponenten in 2D. Natürlich approximiert MECHANICA das Elementverhalten mittels hochgradiger Polynome, doch die Datenbasis existiert ja!

Ich hoffe, das sensibilisiert Dich bei deiner Arbeit

Gruss Paul

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Vielen Dank für eure Antworten. Komme immer mehr in das Thema rein.
S1-S3 = Hauptspannungen. Werte diese aus, max. und min. Hauptspannungen (positiv=Druckspannungen, negativ=Zugspannungen). Kann hier dann mein Bauteil beurteilen, ob es durch kontruktive Massnahmen besser oder schlechter geworden ist.

Gruss
Gambrinus

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