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Gelenk.jpg

Hallo zusammen,
ich habe mit Mechanica WF2 (statische Analyse) eine gelenkige Baugruppe berechnet; Spannungen und Verschiebungen sehen ganz gut aus.
Aber um die Kräfte an den Übergangsstellen von einem Einzelteil zum nächsten
(in der Realität durch Achsen verwirklicht und hier durch Balkenelemente idealisiert, die an Punkten angebracht wurden die wiederum über starre Verbindungen in den Bohrungen festgelegt wurden)
berechnen zu können, brauche ich vermutlich Meßgrößen. Ich dachte an Kraft- und Moment-Meßgrößen, aber dann brauche ich an jedem Balkenelement Randbedingungen, die ich aber nicht habe. Kennt jemand eine Lösung für das Problem? Oder geht es anders???
Danke

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Hallo -

werte doch in Mechanica die Balkenresultierenden aus -
dann siehst du doch, was durch den Balken übertragen wird.
Ergebnisfenster:

Balkenresultierende
Ort:alle

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HTH
Roland

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Hallo Roland,
danke für die Antwort.
Balkenresultierende ist schon okay, aber dann gibt es nur die Komponenten einzeln zur Auswahl, also X, Y oder Z. Klar, den Betrag kann ich mir per Hand berechnen. Mit dem Menüpunkt "Ort: alle"  meinst du wahrscheinlich "Darstellungsort: Alle verwenden"?
So funzt es auf jeden Fall ersteinmal und ich bekomme ein Ergebniss. Nun muss ich noch mal kritisch prüfen, ob es stimmt. Vielleicht gibt es ja für die Gegenrechnung noch einen anderen Weg???
Danke Andreas

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schnittkraft.jpg

Hallo Allerseits!
Ich stehe vor folgender Herausforderung, dass ich an einem bereits erstelltem Proe Mechanica Modell eine Auswertung vornehmen soll. Im Speziellen geht es hier um die Auswertung von(Scher-)Kräften an Balkenelementen, welche eine Schraubenverbindungen simulieren sollen. Dies gelang mir bereits über "Beam Results" mit Auswahl der entsprechenden Komponente und einer dynamischen Abfrage bzw. über einen Graph mit "Shear and Moments". Da ich jedoch dies ungefähr 50mal durchführen muss, suche ich nach einer effektiveren Methode, um dies an allen 50 Punkten zugleich auswerten zu können.

Die erste Idee war natürlich Kraft Messgrößen anzubringen. Diese ist jedoch nur an Flächen oder Kanten möglich.
Im Anhang befindet sich eine Darstellung der Situation!

Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand einen Lösungsvorschlag hat!

Beste Grüße
Daniel

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Hallo,

möchtest Du genaue Querkräfte von Schrauben (z.B. für eine Schraubenberechnung) haben? Mit Deinem Modell geht das nicht.
Ansonsten gibt es doch für Schalen Schweißpunkte, da benötigt man nur auf einer Schale den Punkt, außerden sind viele auf einmal definierbar. Als Ergebnis entsteht auch ein Balken (rund).

Ich hätte noch weitere Hinweise/Fragen: Bei einem so kurzen Balken macht eine graphische Auswertung wenig Sinn. Wie werden Singularitäten eliminiert?

Gruß Paul

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Pro/MECHANICA® verstehen lernen

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Hallo Paul,

ihm gehts darum... ein auf Biegung und Torsion belasteter LKW Rahmen soll mit Aufdopplungsblechen,
die mittels Schraubverbindung befestigt sind, verstärkt werden.

Er sucht nun an den ca. 50 Schraubverbindungen die auftretenden Scherkräfte (als Komponete(n) als auch als Betrag). Genauer noch, er möchte eine Liste willkürlich benannter Messgrößen erstellen mit denen er die Maximalwerte dieser, für jeden Lastfall an allen 50 Schraubverbindungen zugleich abgreifen bzw. ausgeben kann. Er braucht keine grafische Auswertung der Ergebnisse... also keine Spannungs,- Verformungs - Plots etc.!!!

Hast du hierzu eine Idee wie man dieses lösen könnte?

Ich hab mal kurz probiert, ich kann auch an der Punktschweissnaht keine Kraft als Messgröße definieren da nur Kanten und Flächen anwählbar sind!???

Arbeiten tut er übrigens mit WF4.0 (M220)...

Besten Dank für deine Mühen... und happy day...

Robert 

PS: ...ich bin nicht der Betreuer, bekomme dieses aber peripher mit...

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Hallo,

danke für die rasche Antwort.

Um nochmals etwas auszuholen und die Problematik darzustellen.
Der Gedanke meines Modells ist jener, dass die verbundenen Platten quasi reibschlüssig mit starren, kurze Balken miteinander simuliert werden  und mittels angebrachter Messgrößen jene Querkräfte (Reibkräfte) ermittelt werden sollen, welche eine mindest
erforderliche Schraubenanzahl liefern sollen.

D.h. es geht nicht um die graphische Ausertung der "Schraube" (die in dem Sinn im Modell nicht vorhanden ist) sondern ausschließlich um die Verteilung der zu übertragenden Reibkräfte!

Weiß ich wo, welche Querkräfte (Reibkräfte) vorhanden sind, kann ich mir daraus bei gegebenem Anziehdrehmomnet Schraubenanzahl, Klemmkräfte, Vorspannkräfte, Montagekräfte etc. ermitteln.. 

Vielen Dank!!

Beste Grüße
Daniel

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bleche_schrauben_messen_quer.zip

Hallo Daniel,

anbei ein Modell als Beispiel. Du solltest in MECHANICA die Messgrößen genauer untersuchen und vergleichen.

Das Modell ist auf das einfache MECHANICA abgestimmt (ohne Advanced).

Gruß Paul

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Danke für das Modell, Paul!

Ich bin gerade dabei, durch verschiedene Ansätze an die Ergebnisse deiner Simulation zu kommen.
Leider bisher mit mäßigem Erfolg! Vielleicht liegt es daran, dass ich mit einem Schalenmodell arbeite und daher die Kräfte nicht äquivalent messen kann,
die in dem Volumenmodell ausgelesen werden können.
Ich bin mir nicht sicher ob ich die Scherkraft, so wie du an der Mantelfläche der Bohrung messen muss oder direkt in der Querschnittsfläche des Verbindungselementes,
welches ich auch in einem Vergleichsmodell versucht habe als Volumen zu modellieren und eine Messgröße in einem Volumenbereich angebracht habe!

Kannst du mir noch einen Tipp geben wie ich die Kraft am Besten entnehmen kann..
Außerdem habe ich die Funktion Verbindungselement-Fastener nicht zur Verfügung!

Danke vielmals!!

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Das (einfache) Schrauben-KE ist im Baugruppenmodus verfügbar. Für die Messung der Kräfte im Volumenmodell ist keine Netzverfeinerung notwendig.

Wenn Du die vorhandene (lineare) Analyse in meinem Beispiel durchführst, und die Messgrößen vergleichst, dann stellst Du fest, dass die gemessene Scherkraft im 1. Schrauben-KE der berechneten Summenkraft entspricht. Die gemessenen Komponenten Z und Y liefern die Vorzeichen und somit die Richtung. Es sind aber resultierende Kräfte, keine Reaktionskräfte.

In Realität gibt es natürlich einige nichtlineare Effekte.

Gruß Paul

PS: Dein Schalenmodell ist hier nicht geeignet.

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[Diese Nachricht wurde von ToTacheles am 22. Nov. 2012 editiert.]

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Herzlichen Dank für die tollen Informationen.

Mein Problem war, dass ich die ganze Zeit in keinem asm. Modus gearbeitet habe und so dieses Tool einfach nicht verwenden konnte und als Anfänger einfach noch nicht die Übersicht habe, was ProM alles kann 

Meinen Sie mit einer Netzverfeinerung, dass für meine Anwendung ein einfaches Verbindungselement ausreichend ist und ich kein spezielles Verbindungselement verwenden brauche?
Nichts desto trotz werde ich mich jetzt in die Thematik der Verbindungselemente einlesen und möglicherweise gibt es doch eine Vereinfachung um Scherkräfte mittels eines Verbindungselements zwischen zwei Schalenelementen angenähert zu ermitteln, oder würden Sie dass komplett ausschließen!? Es würde viel Rechenzeit sparen, da die gesamte Simulation über einen LKW Rahmen durchgeführt werden soll.

Gruß Daniel

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Mit Schalen würde ich zumindest solange testen, bis die Messergebnisse irgendwie validiert sind, ohne dass ich mit Singularitäten arbeiten muss.

Bei einem Volumenmodell ist man hier auf der sicheren Seite, auch die Kontrolle ist relativ einfach (das Beispiel hast Du schon). Die Rechnezeiten sind nicht so schlimm, die Analyse bleibt linear, eine Netzverfeinerung ist für diese Anwendung nicht notwendig.

Gruß Paul

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Hallo Paul,

leider ist es mir nicht gelungen die Scherkräfte auf ihre Richtigkeit zu überprüfen, da eine komponentenweise Auswertung mir nicht gelingen mag!!

Da ich jetzt aber aufgrund meines Modells doch eine Kraftkomponente benötige, hab ich mich entschlossen mit den von dir vorgeschlagenen Volumenmodell zu arbeiten. Gleichzeitig werde ich dann diese mit meinem Schalenmodell vergleichen und die Scherkräfte betragsmäßig überprüfen.

Jetzt aber zu meinem neuen Problemchen. Ich arbeite in einer Baugruppe in der wiederum eine Unterbaugruppe eingebaut ist welche mit einem Part aus der Hauptbaugruppe über Verbindungselemente verbunden werden. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben, dass eine störende Geometrie auf dem Lastpfad liegt. Ist dies weil ich eine Unterbraugruppe mit einem Part verbinde oder aus einem anderen Grund (es sind ansonsten keinerlei Bauteile vorhanden als jene zwei die ich verbinden möchte)!!??

Und noch eine Kleinigkeit, ich würde gerne Messgrößen die einmal zu einem Verbindungselement gehörten, das aber nicht mehr vorhanden ist, entfernen.. leider schaffe ich diese unterdrückten Elemente nicht zu entfernen!

Würde mich freuen wenn du mir nochmal weiterhelfen könntest!

Vielen Dank!
Beste Grüße
Daniel

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Hallo Daniel,

sobald Du ein Schrauben-KE einfügst, sind seine Messgrößen nicht löschbar. Wenn das KE nicht mehr da ist, sollte das Löschen funktionieren.

Für das Schrauben-KE beachten: nur eine Trennfuge, also keine Unterlegscheiben oder so verwenden.In der Fuge selbst Fasen etc. entfernen.

Ich würde eine Berechnungsbaugruppe erstellen, die Konstruktionsbaugruppe nur als Referenz benutzen.

Die Kräfte, die Du im Volumen berechnest, sind prüfbar, diese würde ich aber nicht mit dem Schalenmodell (hier ungeeignet) vergleichen.

Gruß Paul

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Danke für die rasche Antwort!

Leider finde ich den Fehler einfach nicht.
Ich verwende eine Trennfuge, keine Unterlegscheiben, keine Fasen, etc.
Es sind lediglich zwei Blechteile, welche aus einer Fläche erstellt wurde (Aufdickung).. Vielleicht stören diese noch irgendwie vorhandenen Bezugsflächen!?

Beste Grüße
Daniel

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Bitte Daten ins Forum stellen, evtl. vereinfacht, falls "geheim".

Eine Ferndiagnose ist nicht möglich, denke ich.

Gruß Paul

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So endlich habe ich das Problem gefunden.
Ich wollte 2 gekantete Blechteile miteinander verbinden, dh. es ist zwar eine Trennfuge vorhanden, aber diese ändert ihrer Richtung!
Jetzt hab ich ein Blechteil aufgeteilt und verbinde immer nur 2 planare Flächen miteinander und die störende Geometrie ist weg 
Evtl. war auch ein minimal varierender Abstand das Problem..

Die Messgrößen einmal vorhandener Verbindungselemente bekomm ich leider nicht weg, stören abaer auch nicht, Mechanica erstellt eine neue Messgröße und reiht sie hinten an..

Vielleicht noch etwas, kennen Sie Literatur wo ich speziell das Arbeiten mit Balken, Schalen und Volumenmodellen nachlesen kann.. leider kommen die Vorlesungen erst alle im Masterstudium 
Da ich aber in meiner Bachelorarbeit darüber schreiben möchte und noch nicht wirklich ein Gefühl dafür bekommen habe (etwa was Singularitäten betrifft)..

Vielen Vielen Dank!
Beste Grüße
Daniel

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H@llo Daniel,

zum Thema "Singularität" gib mal bei Google "fem singularität" ein, es liefert vorerst genug Information!

Nachfolgend ein paar Beispiele (von denen es noch unzählige gäbe):

http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/8721/Saxsim_2012_singularitaeten_reul.pdf

http://www.smart-fem.de/media/smart/singularitaeten.pdf

http://www.springer-vieweg.de/freebook/978-3-528-28882-2_l.pdf

Das sollte vorerst mal reichen...

Gruss

Robert   

[Diese Nachricht wurde von mechdesign am 13. Dez. 2012 editiert.]

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Testmodell_Verbindungselemente.zip

Hallo,

warum bekomme ich bei einer dynamischen Abfrage in den Beams vorzeichenunterschiedliche Kräfte?
Sollten diese nicht gleichgerichtet sein?

Grüße
Daniel

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Hallo Daniel,

das Testmodell ist immer noch ungeeignet.
Wenn das Ende eines Balkens auf einen Knoten (Ecke) einer Schale gesetzt wird, ist dieser Bereich nicht auswertbar.

Wenn man in der Praxis das Ende einer Feder oder eines Balkens anbindet möchte, dann sollte wenigstens ein kleiner Flächenbereich um den Anbindungspunkt herum versteift werden.

Gruß Paul
Gruß Paul

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Danke Paul!

Für mich ist das durchwegs vorstellbar, daher rechne ich auch in meinem "großen Modell" in diesem Bereich mit Volumenkörper!!
Ich möchte dies versuchen so verständlich wie möglich zu erklären bzw. rechtfertigen!

D.h. man kann sagen, wenn Balken und Schalen (und auch wenn Schalen mit Volumen) gemeinsame Knoten aufweisen, diese Singularitäten aufweisen und genau dort nicht auswertbar sind. Folgedessen schließe ich darauf, dass zwar in beiden Fällen das Kräftegleichgewicht erfüllt ist jedoch nicht mit dem selben Ergebnis!!

Einen Prgrammfehler, wie kann ich in jedem Fall ausschließen!?

Danke nochmals!
Da ich wirklich erst am Anfang bin und sicherlich mit den Grundlagen noch nicht vertraut, hilft mir das enorm!

Beste Grüße 

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..mit Volumenkörper und natürlich mit Verbindungselementen vom Typ Bolzen und einfach!!

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Testmodell_BE.zip

Hallo Allerseits!

Da es mich nun wirklich interessiert bin ich an das Testmodell Verbindungselemente nochmals
herangegangen und habe an den Flächen Teilflächen definiert welche ich über gewichtete Verbindungen
jeweils an das Balkenende angehängt habe.

Die gewählten Balkenkoordinatensystem sind in den 3 Balken jeweils gleich orientiert.
Nun an die Auswertung:

1) Wenn ich "Beam Results", Kraft in "Z", realtiv zu "Coordinate System" wähle --> erster und letzter
Balken haben ein negatives Vorzeichen, mittlerer ein positives!

2) Wenn ich "Beam Results", Kraft in "Z", relativ zu "Beam Orientation" wähle --> alle mit positiven
Vorzeichen (und scheinbar korrekt)

zu 1) Wie kann es sein, dass in Fall 1) ein Vorzeichendreher vorhanden ist?

zu 2) Wie kann es sein, dass in Fall 2) die Kraft in Z abgerufen werden muss, wenn doch die Orientierung
der Balken so ist, dass die vorhandenen Kräfte in X Richtung (Balken KOSY) vorhanden sein müssten?

Ich wäre sehr dankbar, würde ich mit eurer Hilfe meinen Denkfehler oder sonst was rausbekommen!!

Beste Grüße
Daniel
 

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ok Fall 2 hat sich geklärt, da die Balkenlängsachse als x - Achse definiert ist!! 

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