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behaelter.zip

Ich grüße alle Berechnungsingenieure,
wir haben einen Kunden der offene Wasserbehälter von uns verlangt. Da sich das Problem in Zukunft eventuell verschärfen kann, überlege ich ob es Sinn macht hierfür kurzfristig Pro/M zu erwerben.
Wer konnte diesbezüglich schon Erfahrungen sammeln?
Anbei ein Beispielbehälter, allerdings als Blechteil und noch ohne Füße.
Da wir kein Schwermaschinenbau sind und alles im eigenen Haus fertigen wollen, sind wir an einer optimierten "Leichtbauweise" interessiert.

Alfred

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Hallo Alfred,

fall der Behälter euer einziges Berechnungsprojekt ist, würde ich doch eher einen externen Dienstleister nehmen. Der Behälter ist so simpel, dass auch ein Externer nicht viel Geld dafür nehemn kann. Da macht es kaum Sinn sich selbst das notwendige KnowHow anzueignen. Anders sieht die Sache aus, wenn ihr häufiger Berechnungen macht, dann könnte man darüber nachdenken eigenes Berechnungswissen aufzubauen. Ein Berechnungsingenieur sollte aber mindestens 50-60% seiner Zeit mit dem Tool arbeiten, sonst verkommt die FEM schnell zum Hausnummerngenerator.

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Danke für die schnelle Antwort,
so simpel ist die Sache vielleicht doch nicht, wenn nur 3 mm Edelstahlblech (1.4301) verwendet werden darf, vergleichbar den alljährlichen Wettbewerben der Universitäten im Papierbrückenbau. Da wir Spezialmaschinenbauer sind, kommt es öfter mal vor, dass man sich eine FEM - Berechnung wünscht. Wir werden aber niemals 50-60% Auslastung haben, maximal 10-20%.
Ist denn der Sachverhalt so komplex, wir wollen ja "nur" Strukturanalysen, mit den eigenen Pro/E-Baugruppen machen, nix thermisches o.ä.? Das Einsparpotential beim Materialeinsatz ist sicher enorm (wenn alle Randbedingungen gesetzt sind), gegenüber handgerechneten Projekten?

Alfred

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Hallo Alfred,

doch, es ist relativ einfach: man macht ein Schalenmodell daraus, setzt die korrekten Randbedingungen incl. Symmetrie, bringt den hydrostatischen Druck auf und bewertet die Spannungen entsprechend eines geeigneten Regelwerkes.

Wenn man das häufiger macht, und etwas über Modellbildung weiss, dann ist das alles kein Problem. Wenn man aber  nicht weiss, wie man Symmetrieen ausnutzt, oder keine weiteren Vorstellungen von Modellbildung hat, dann sollte man sich entweder schlau machen (kostet Zeit und Geld) oder man lässt jemanden ran, der schon Ahnung hat, dann kostets halt nur Geld. Aber selbst bei vermeintlich einfachen Aufgaben kann man relativ viel falsch machen. Siehe z.B. den Thread "Zu geringe Durchbiegung". Da war es zum Glück nur die Nachrechnung eines Versuchs, und nicht einer Autobahnbrücke. Und ich weiss nicht, was eure Kunden sagen, wenn der Schöne Edelstahl Tank hinterher trotz Rechnung dicke Backen macht. Übrigens, der 1.4301 ist doch ein Prima Material, Rp0.2 von 950 ist doch schon was. Aber Voirsicht bei Schweißnähten!

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Zitat:

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doch, es ist relativ einfach: man macht ein Schalenmodell daraus, setzt die korrekten Randbedingungen incl. Symmetrie,
[...]
hinterher trotz Rechnung dicke Backen macht. Übrigens, der 1.4301 ist doch ein Prima Material, Rp0.2 von 950 ist doch schon was.

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bei diesem Modell ist es evtl. nicht ganz so einfach, da der Behälter nicht geschlossen ist - ist eine saubere Blechkonstruktion, aber zum Berechnen müssen die Kanten, wo hinterher eine Schweißnacht sitzt, geschlossen sein. Denn leider kann Mechanica mit dem Feature "Stoßnaht" immer noch nur gerade Stöße verbinden.
Trotzdem denke ich, dass sich das für Euch lohnen könnte; allerdings wäre zu empfehlen, entweder eine Schulung zu besuchen oder noch besser einen qualifizierten Dienstleister ins Haus kommen zu lassen und ein "Training on the Job" am konkreten Praxisbeispiel durchzuführen!

Christian, aber eine Frage habe ich zum 1.4301:
aus welcher Quelle hast Du diese Dehngrenze? Unser Lieferant liefert uns nämlich noch nicht mal eine so hohe Zugfestigkeit...

Gruß - Hartmut

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Behalter_netz.jpg

Hallo Hardy,

es ist doch einfach. Obwohl ich noch nie Sheetmetal benutzt habe!
Das Blech-Ke umdefinieren und die Trennungen rauswerfen, in Mechanica Schalenpaare mit autoentdecken zuweisen und vernetzen. Siehe Bild.
Bei den Eigenschaften hab ich mich wohl vertan. Ich bin im Stahlschlüssel 2004 ganz oben stehengeblieben und hab die Werte für Kaltgezogenen Draht erwischt. Beim 1.4301 ist der Verfestigungszustand und der Wärmebehandlungszustand von sehr hohem Einfluss.

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Hallo,

möchte hier auch noch meine 5 Cent liefern:

Bei der Berechnung solcher dünnwandigen offenen Behälter auf zwei Dinge achten:

Die Verformungen können sehr schnell in den geometrisch nichtlinearen Bereich wandern. (ist uns bei Öltanks aufgefallen)
(Dann muß man im Mechanica das ganze mit Solids vernetzen)

und wenn der Behälter geschlossen ist, kann auch eine Beulanalyse sinnvoll sein.

Gruß Slavko

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Slavko Simic
DENC AG

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hallo slavko,

warum rechnest du geometrisch nicht-linear mit solid-elementen?

sollte doch eigentlich auch sehr gut mit schalen-elementen funktionieren.

schöne grüße
nico

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Mechanica kann keine großen Deformationen mit Schalen. Es geht nur mit Solids. Ich würde dann aber eher auf ein anderes Programm ausweichen. Aber ich kann mir kaum vorstellen, dass man bei einer solchen Konstruktion in den Bereich von großen Verformungen kommt.

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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