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Hallo Gemeine,

ich berechne den Rahmen (Schweißkonstruktion) einer Werkzeugmaschine. Die einzelnen Baugruppen in der Simulation (¼-Modell)  sind durch einen Balken (Durchmesser 187 mm; Länge 6600 mm)  und zwei Mutter (Schalenelemente) vorgespannt.
In einer statischen Analyse mittels einer Temperaturlast zieht sich der Balken zusammen und erzeugt die gewünschte Vorspannkraft. In der Simulation wird der Balken dadurch einer Druckkraft ausgesetzt. Im realen Fall wird die Vorspannung jedoch so erzeugt, dass durch Anziehen der Muttern im Balken eine Zugkraft initiiert wird.
Meine erste Frage lautet nun: Hat dies Auswirkung auf die Gesamtsteifigkeit der Konstruktion, wenn der Balken statt auf Zug (Realfall) nun auf Druck (Simulation) belastet wird? Der Balken ist neben den Zugkräften (Temperaturlast) auch Biegung (Prozesskraft) ausgesetzt. Die Querkräfte aus der Biegung könnten sich auf einen Zug- b.z.w. Druckbalken unterschiedlich auswirken.
Zweitens: Wie kann ich dem System mitteilen, dass das Modell zuerst vorgespannt werden soll und von dieser Situation ausgehend  (Bezugnahme des Koordinatensystems) nun aufgrund einer Prozesskraft (Betriebslast) die tatsächliche Verformung berechnet werden soll.

Gruß

Käfer

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Zitat:

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Original erstellt von Käfer:
Hallo Gemeine,

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In einer statischen Analyse mittels einer Temperaturlast zieht sich der Balken zusammen und erzeugt die gewünschte Vorspannkraft. In der Simulation wird der Balken dadurch einer Druckkraft ausgesetzt.
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Hi Käfer,

wenn sich der Balken zusammenzieht, dann schrumpft er doch aufgrund einer von Dir definierten Abkühlung (nehme ich an) des Balkens. D. h. der Balken erfährt hier eine Zugbeanspruchung, wie es in Realität auch ist.

Aufbauend auf dieser ersten Analyse erfolgt die Vorspannungsanalyse, diese nutzt die vorherige Vernetzung. Hier definierst Du die Biegebelastung usw. Diese Analyse ist nichtlinear und kann lange dauern.

Welches Programm hast Du? Wir nutzen hier MECHANICA, bei Dir ist ANSYS 10.0 angegeben?

Gruss Paul

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Hallo Paul,

erstmal vielen Dank für deine Antwort.
In den Angaben meiner Systemangaben ist anscheint etwas verloren gegangen. Ich arbeite natürlich auch mit Mechanica WF 3.0.
Die Vorspannung in meinem Modell habe ich, wie vielfach bereits im Forum erläutert, über einen Balken mit Temperaturlast erzeugt. Mir war jedoch nicht klar, dass über die Kontraktion des Balkens eine Zugkraft und nicht eine Druckkraft initiiert wird. Wenn dies so ist entspricht dies ja der Realität.
Ich bin mir bei einer statischen Vorspannanalyse jedoch noch unsicher in der Durchführung.
In dieser Analyseart wird auf zwei eigenständige Rechnungen hingewiesen.  Erstens eine statische Analyse in der nach meinem Wissenstand die Vorspannung erzeugt wird, demnach nehme ich an, das hier nur die Temperaturlast in einem separaten Lastensatz angenommen wird. Welche Lastsätze (ich habe zwei definiert, einem Lastsatz mit Temperaturlast und einen zweiten mit der Betriebskraft) fließen nun in die folgende Rechnung ein?

Gruß Käfer

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biegung_nach_vorsp.zip

Hallo Käfer,

anbei ist ein Beispiel, in dem ich versucht habe, die Unterschiede zwischen statischer Analyse und einer Analyse mit Vorspannung aufzuzeigen.

Hoffe es hilft
Gruss Paul

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Hallo Paul,

recht herzlichen Dank für das Beispiel. Es war sehr hilfreich.
Wieder eine Menge gelernt.

Gruß Käfer

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