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Autor Thema:  Auswertung der FEM-Ergebnisse (6166 mal gelesen)
HWolfgang
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Dipl.-Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 29
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erstellt am: 07. Sep. 2005 16:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich bin auf der Suche nach Vorgehensweisen für die Auswertung von FEM-Ergebnissen.

Natürlich sind die naheliegendsten Auswertungen die Anzeige der Verformung und die Spannungsauswertung über VonMises-Spannungen. Doch wann reicht diese Methode für die sichere Beurteilung eines Bauteils nicht mehr aus? Welche Ergebnisse bzw. Größen sollten in die Auswertung unbedingt noch mit einfließen?

Für mich hilfreich wären typische Vorgehensweisen für die Ergebnisauswertung anhand von Beispielen?
Gibt es empfehelenswerte Literatur dazu?

Ich hoffe, dass mir jemand weiterhelfen kann.

MfG, Wolfgang.

------------------
www.alko.de

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Devastator
Mitglied
Projektleiter


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erstellt am: 08. Sep. 2005 07:22    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für HWolfgang 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Wolfgang,
dies ist nun mein dritter Versuch dir eine Antwort zu schreiben. Zwei mal hat mich mein Explorer nach einem rießigen Roman rausgekickt.
Jetzt kommt die ganz kurze Fassen.

Ich habe an der FH-Wiesbaden FEM als Modulfach gehört, bin dadurch aber kein FEM-Guru. Bei nicht so ganz richtigen Anworten bitt enicht steinigen.

Wenn du ein FEM-System benutzt, welches nach der p-Methode Arbeitet (Ansatzfunktion steigt bei jeden Durchlauf), dann kannst du die "Konvergeng" überprüfen, d.h. von einem zum anderen Durchlauf gibt es einen Unterschied im Ergebnis. Diesen Unterschied kann man sich als Linie darstellen lassen.
Ist die Linie linear steigend, so ist das Ergebnis nicht so toll.
Verhält sich die Linie wie die Ladekurve eines Kondensators (wie heißt das; nähert sich asympthotisch an .... oder so??) dann ist das Ergebnis besser.

Mit Spannungsspitzen an Lagerstellen und Lasteinleitungspunkten vorsichtig sein (Singularitäten! Unrealistisch hohe Spannungen)

Elementform sollte schon zu dem Bauteil passen (Schalen-, Stab-, Volumenmodell).

vonMises "verschluckt" das Vorzeichen (kommt von der GEH=Gestaltänderungsenergiehypothese; tolles Wort oder???). Das ist bei Zug-Druckspannungen schlecht.

Die Verformungswerte sind "meist" OK.

Ist der Spannungsgradient über einem Element sehr groß, muss feiner vernetzt werden.

Ergebnis sollte (wenn möglich) grob mir der "Hand" nachgerechnet werden.

Literaturempfehlung vom Prof. (z.T. für "händischen Festigkeitsnachweis):

Adams/Askenazi - Building better Products with Finite Element Analysis

Roark/Young - Roarks Formulars for Stress and Strain (Formelsammlung engl.)

Fröhlich,Peter (unser Prof.) - FEM Leitfaden (Anwendungsbezogene Literatur mit Beispielen, !neue Auflage kommt!)

Klein,Bernd - FEM. Grundlagen und Anwendungen der FEM (gut verständliche Theorie)


Konnte ich helfen??

Gruß Devastator

------------------
Management ist,
wenn 10 Leute für das bezahlt werden,
was 5 billiger tun könnten,
wenn sie nur zu dritt sind
und davon 2 krank sind.

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JPietsch
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Administrator PDMLink


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erstellt am: 08. Sep. 2005 08:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für HWolfgang 10 Unities + Antwort hilfreich

Eine allgemein gültige und verbindliche Vorgehensweise wird es auf diese Frage kaum geben. Allein im Bereich der Strukturmechanik wird man (je nach Werkstoff, Bauteil und Belastungsart) Simulationsergebnisse immer auf verschiedene Weise auswerten: Überprüfen auf Scherbruch, auf Trennbruch, auf duktilen Bruch, auf unzulässige Verformung etc. pp. Bei einer anderen Art der Simulation, z.B. der Umformsimulation, werden wieder ganz andere Ergebnisgrößen im Vordergrund stehen: Umformgrad, Stoff-Fluß, Wandstärkenverlauf, Temperaturentwicklung und so weiter.

Das A und O jeglicher FEM-Simulation ist allerdings - ganz unabhängig vom Anwendungsgebiet und Einsatzfall - der Abgleich der Simulationsdaten mit der Praxis.

[Diese Nachricht wurde von JPietsch am 08. Sep. 2005 editiert.]

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HWolfgang
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Dipl.-Ing. Maschinenbau


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erstellt am: 08. Sep. 2005 08:16    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Devastator,

Vielen  Dank für die rasche Hilfe. Die praktischen Tipps sind sehr gut.

Grüße, Wolfgang.

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HWolfgang
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Dipl.-Ing. Maschinenbau


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Hallo JPietsch,

Vielen Dank für die schnelle Antwort.

Es klingt logisch, dass es je nach Bauteil, Werkstoff und Belastung unterschiedliche Auswertverfahren gibt.

Doch wie überprüfe ich in der Strukturmechanik ein Bauteil auf Scherbruch, auf Trennbruch, auf duktilen Bruch oder auf unzulässige Verformung?

Gibt es irgendwelche mustergültige und zugängliche Unterlagen von Auswertungen (Modellbeschreibung mit Postprocessing) FEM-berechneter Bauteile?

Grüße, Wolfgang.

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JPietsch
Moderator
Administrator PDMLink


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erstellt am: 08. Sep. 2005 16:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für HWolfgang 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von HWolfgang:

Doch wie überprüfe ich in der Strukturmechanik ein Bauteil auf Scherbruch, auf Trennbruch, auf duktilen Bruch oder auf unzulässige Verformung?

Genauso wie in der klassischen (händischen) Festigkeitslehre: Du vergleichst das Simulationsergebnis mit den vom Kunden/Konstrukteur/Werkstofflieferanten vorgegebenen maximalen Belastungswerten Deines Bauteils bzw. Werkstoffs. Also, Beispiel duktiler Bruch: Da zieht man in der Regel die Vergleichsspannung nach Von Mises (Stichwort: dreiachsiger Spannungszustand, Gestaltänderungsenergiehypothese) zu Rate und guckt, ob die höchste errechnete Von-Mises-Spannung größer oder kleiner ist als die Schubfließgrenze des betreffenden Werkstoffs. Bei Gefahr von Trennbruch prüft man eben, ob die höchste errechnete Normalspannung größer oder kleiner als die größte vom Werkstoff ertragbare Normalspannung, und so weiter und so weiter...

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