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ScreenShot00846.jpg

Hallo,
ich habe ein Problem mit einem Kunststoffbauteil. Der im Bild dargestellter Stift steckt in einem Kunststoffbauteil und wird auf der Innenseite des Zylinders (auf dem Bild ist nur die eine Hälfte zu sehen) mit 65N belastet. Die Belastung ist schwellend. Dadurch bekomme ich Kantenspannungen an den beiden gegenüberliegenden Kanten der Stiftbohrung. Ich habe eine statissche Kontaktanalyse durchgeführt um die Spannungen und Dehnungen an den betreffenden Stellen zu begutachten. Die Rechnung lieferte plausible Ergebnisse. Allerdings nur STATISCH ! Wie kann ich das zeiabhängige Verhalten (Verformungen, Spannungen, Dehnungen)des Kunststoffbauteils in Abhängigkeit von der aufgebrachten Last ermitteln ??? Geht sowas überhaupt in Mechanica???
Bin für jede Hilfe dankbar.

Gruß, Rukes1

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Hallo Rukes1

Die Frage die sich mir stellt ist, welche zeitabhängigen Effekte du erwartest.

Sind es durch eine dynamische Lasteintragung hervorgerufene Belastungen? (z.B. entstehen Schwingungen im Bauteil)

oder

Sind es nichtlineare Materialeigenschaften die dir Sorgen bereiten? (z.B. Relaxation des Kunstoffes, Nichtlineare Steifigkeiten in abh. von der Lastgröße und Geschwindigkeit der Lastauftragung)

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Hallo,

vielen Dank für die Antwort / Fragen.
Es stellt sich für mich die Frage der entstehenden Belastungen am Bauteil. Sie werden durch das ständige hin und her des Stiftes verursacht. Bei einer rein statischen Berechnung (einmal Last aufbringen) bekomme ich relativ geringe Verformungen an den Bokrungskanten (ca. 0.1mm). Über die Zeit jedoch müsste die Verformung um ein Vielfaches zunehmen. Ich will simmulieren, welche Verformungen (und damit auch Spannungen und Dehnungen) werden nach Ablauf der Lebensdauer (10.000h) erreicht. Da der Kunsstoff als Werkstoff ein nichtlineares Verhalten aufweist, habe ich keine Ahnung, ob ich dies überhaupt in Mechanica (WF 4.0)rechnen kann. Und wenn es gehen sollte, weiß ich nicht wie ich das anstellen soll. Deshalb die Bitte um Hilfe.
Vielen Dank.

Gruß, Rules1

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für WF4 ist toTacheles genau der richtige, vielleicht kann er was dazu schreiben.

Meine Meinung:

Pro/M ist nicht in der Lage Ermüdungsberechnungen durchzu führen.

Pro/M kann seit WF4 hyperelastisches Verhalten (z.B. für gummiartige Kunststoffe), ich denke auch nichtlineares Materialverhalten. Dies bezieht sich dann aber auf einen Belastungsvorgang. 

Wenn das Materialverhalten als linear angenommen werden kann, (konst. Steifigkeiten unabh. von der Lastgröße und Belastungsgeschwindigkeit.) wird es schon einfacher. Da könnte dir der Link http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum67/HTML/000457.shtml#000003  vielleicht als Ausgangspunkt dienen.

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Hallo und vielen Dank für die Antwort,

leider kann ich bei meinem Bauteil kein lineares MAterialverhalten annehmen. Der Kunststof an sich wird deutlich über den Hooke´schen BEreich belastet (dieser ist ja bei Kunststoffen ohnehin extrem gering). Wieterhin wird das Bauteil bei einer Umgebungstemperatur von 60°C belastet und hier zeigt sich das nichtlineare Verhalten des Kunststoffes (POM) in voller Größe. Leider.
Vielleicht weiss ToTacheles einen Rat.....

Den Link werde ich mir gleich nochmal anschauen. Danke nochmal.

Gruß, Rukes1

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Hallo Rukes,

die nichtlinearen Optionen schließen sich in MECHANICA gegenseitig aus. Damit ist es nicht möglich, bei einer (nichtlinearen) Kontaktanalyse zusätzlich nichtlineares Material zu verwenden, leider.

In Wildfire 4 sind einige hyperelastische Materialgesetze implementiert. Nach Deiner Information bist Du im Bereich plastischer Verformungen. Plastizität kommt erst in Wildfire 5.

Für die Dauerfestigkeit gibt es eine extra Lizenz Fatigue Advisor, kostet etwa wie MECHANICA Basic, gilt natürlich nicht für Kunststoffe,
die keine Dauerfestigkeit besitzen.

Gruß Paul

PS: Dein Problem ist für aktuelles MECHANICA nicht zu bewältigen.

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Pro/MECHANICA® verstehen lernen

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Hallo,

alles klar. Danke für die Info. Somit muss ich mir über die Lösung (noch) keine Gedanken machen. Wir testen das einfach auf dem Dauerprüfstand. Die plastische Verformung ist so gut wie sicher an der Stelle, an der der Stift angreift. Schade, dass Mechanica noch nicht soweit ist.
Danke nochmal für die Infos.

Gruß, Rukes1

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Hallo,
Du wirst es so schnell auch nicht mit anderen Programmen rechnen können, da Du für so eine berechnung ein Materialgesetz für zyklische Belastung benötigst. Man kann z.B. dem Chaboche Modell für Viusokplastizität so etwas beibringen. Für Kunststoff ist mir nichts derartiges bekannt, was aber nichts heissen muss, da ich nicht mehr in der Forschung bin. Solltest Du über so etwas verfügen stellt sich nach der Rechnung die Frage nach der Bewertung der Ergebnisse. Im gängigen Normenwerk wirst Du wenig bis nichts finden. Somit stellt sich die Frage nach dem Sinn einer derartigen Rechnung. Ich denke Du bist mit dem Versuch deutlich preiswerter und näher an der Realität.

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Gruss

Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Hallo,

die Ergebnisse der statischen Kontaktanalyse haben bereits gute Ergebnisse (als Vergleich von zwei Varianten) gebracht. Da ich keine andere (sinnvolle) Rechnung aufstellen kann, werde ich nur diese zum Vergleich und zur Bewertung der Ergebnisse nehmen. Die Bauteile werden dann sowieso einem Dauerlauf unterzogen. Damit lassen sich zwar die Ergebnisse der Mechanica-Rechnung nicht nachweisen oder belegen, aber wenn es nicht anders geht, dann muss es eben über den Versuch gehen.
Vielleicht kann so ein Problem irgendwann in Zujunft mit Mechanica berechnet werden....
Nichtsdestotrotz danke ich allen beteiligten für die Antworten.

Gruß, R.

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