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Welle.pdf

Hallo,

ich habe ein vermutlich recht einfaches Problem:

Ich möchte eine Welle, welche auf einer Seite mit einem Schraubenflansch versehen ist, mit ProM berechnen. Ich habe dazu das Gegenstück des Flansches mit der Welle zusammen in einer BG eingebaut und in Mechanica einen Kontaktbereich zwischen den sich berührenden Flächen definiert (Abstand 0mm). Die Last, Momentlast um X und Querkraft (resultiert auch in ein Moment um X), habe ich auf einem Punkt aufgebracht (befindet sich links außerhalb des im PDF dargestellten Ausschnittes) und diesen Punkt mittels Starrkörperverbindung mit der äußeren Flanschfläche verbunden.
Das Problem ist nun, dass der Spannungsverlauf in der Welle und zwar direkt am Übergang vom Flansch in die Welle unrealistisch ist (müßte deutlich höher sein). Die Spannung am ersten Lagerpunkt ist hingegen identisch mit einer Ansys Berechnung. Bei Berechnung ohne Kontakt erhalte ich ähnliche Ergebnisse.

Habt ihr eine Idee wo der Fehler liegen könnte? Ich habe auch schon versucht die Flanschbohrungen zu modellieren und eine Schraubenverbindung zu definieren, allerdings ist die Rechenzeit extrem groß und die Berechnung bricht ab, da mehr als 1.7 GB Arbeitzsspeicher benötigt werden.

Wäre für jede Hilfe dankbar.

Grüße,

Matthias

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Hallo Matthias,

lass die starre Verbindung weg, diese ist in MECHANICA äußerst schwierig...

Bei Momentdefinitionen muss auch aufgepasst werden, stelle am besten Dein FE-Modell ins Forum, sonst wird es kaum möglich zu helfen.

Gruss Paul

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Mal eine Frage, was ist das fuer ein Netz? ist das ein Netz was Proe automatisch definiert hat?

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Esthetik ist keine Frage des Betrachters

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Hallo,

ja, momentan ist es das automatisch generierte Netz. Bin momentan auch gerade am überlegen, ob das viell. der Grund sein könnte. Habe eben ein ganz einfaches Modell aufgebaut mit einem 90° Winkel als Sollbruchstelle. Obwohl in diesem Winkel die Spannungen am höchsten sein müssten, sind sie dort fast Null. Sobal ich aber in diesem Bereich eine Rundung (5mm) einfüge, ist das Ergebnis realistisch.

Ich denke ich auch nicht, dass es hier an der Starrkörperverbindung liegt. Habe es mit und ohne versucht, aber mit dem gleichen Ergebnis.

Grüße,

Matthias

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Lies dir mal die Beiträge zu Singularitäten durch! Dann wirst Du feststellen, dass eine Spannungsauswertung an einer scharfen Kante (oder auch einer starren Verbindung) für die Katz ist. In MECHANICA kannst Du an Singularitäten in Abhängigkeit von der Netzfeinheit quasi jeden beliebigen Spannungswert erzeugen. 

P.S.: In der Realität gibt's keine scharfen Kanten.

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Ok seh ich ein 

Aber bezogen auf meine Welle bin ich trotzdem noch nicht wirklich weiter... Habe gerade das Netz im Flansch-Wellen-Übergang etwas verfeinert, aber leider ändert dies nichts am falschen Ergebnis.

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Paul's Tipp mit dem Modell reinstellen war ganz gut! 

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welle.zip

Hier ist die BG.

Ich hoffe ihr habt eine Idee!

Danke und Grüße,

Matthias

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Mir ist nicht ganz klar, wo Du Deine Spannungen auswerten möchtest? Im Kontaktbereich?

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Der Kontaktbereich interessiert mich eigentlich weniger (habe deswegen die beiden Flansche auch nur noch aneinander geklebt). Der Bereich der mich interessiert ist die kleine Rundung direkt im Flansch-Wellen-Übergang. Hier müßten aufgrund der Kerbwirkung extrem hohe Spannungen sein, sind aber leider nicht.

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bild_01.jpg

Aber dort ist doch die Spannung auch vergleichsweise hoch!

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Laut einer Vergleichsrechnung mit Ansys müßten die Spannungen direkt im Übergang etwa 1/3 höher sein. Auf deinem Bild und auch bei meinen Ergebnissen sind sie aber deutlich darunter.

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Die Lasteinleitung ist in ANSYS die gleiche?

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Ja ist sie eigentlich. Auch da wurde ein Lastangriffspunkt vor dem Flansch erzeugt und dieser über eine Starrkörperverbindung mit den vorderen Knoten der Flanschfläche verbunden.
Aber werde die beiden Modelle gleich noch einmal etwas genauer abgleichen.

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