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Autor Thema:  von Mises oder Gestaltänderungsenergiehypothese (11436 mal gelesen)
MichaelHRO
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erstellt am: 19. Nov. 2005 14:12    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

In vielen FEM Programmen ist die Grundlage der Ergebnisse die Gestaltänderungsenergiehypothese ("von Mises") um verschiedene Bauteile mit vorgegebenen Werten auswerten zu können.

Für weitere Berchechnungen möchte ich gerne die Richtung der Spannung auswerten. Das Ergebnis einer solchen Berechnung ist natürlich ein Skalar und somit ohne jegliche Richtung. Des Weiteren ist das Ergebnis, nach oben genannter Berechnung, auch ohne Vorzeichen.

Gibts es einen Weg über die Normalspannungen, Hauptspannungen oder Scherspannungen eine Richtung schlussfolgern zu können?
Bin ich vielleicht völlig auf dem falschen Dampfer und kann zur
Gestaltänderungsenergiehypothese keine Richtung zuordnen?

Hoffe jemand kann mir einen Ratschlag geben. Danke!!!

------------------
Michael

Status: Student im 5.Semester Maschinenbau

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Beiträge: 3585
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Abaqus

erstellt am: 19. Nov. 2005 15:06    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 MichaelHRO 10 Unities + Antwort hilfreich


ABAQUSviewer.JPG

 
Du hast Recht, der Mises-Spannung kannst du keine Richtung zuordnen. Aber um die Mises-Spannungen zu generieren müssen natürlich die normalen Spannungskomponenten während einer Analyse ermittelt werden. Im Anhang siehnst du mal ein Bild mit ein paar Beispielen von verfügbaren Spannungen in ABAQUS. Je nach Spannungstyp kannst du dann auch einen Vektorplot erstellen und somit die Richtung sehen (bei den principals-stresses sehr sinnvoll).

Wenn du es so genau machen möchtest, solltest du dir aber auch überlegen, ob bei den Plots die extrapolierten Knotenwerte hinreichend genau sind. Um es ganz genau zu machen müsstest du dir die Ergebnisse direkt an den Intergrationspunkten holen. ABAQUS kann sowas während einer Berechnung in eine ASCII-Datei schreiben (falls dir die Info hilft).

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MichaelHRO
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Beiträge: 35
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erstellt am: 19. Nov. 2005 15:23    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

Nar klar hilft mir deine Info!!!

Unter Ansys hatte ich z.B. nach Berechnung der "von Mises" Spannungen einen Vektorauflistung ausgeben lassen. In diesem habe ich zu den Haupspannungen je einen Winkel bezogen auf die X - und Y-Achse vorgefunden. So ganz konnte ich das Ergebnis nicht nachvollziehen ist aber im Resultat nicht so wichtig, da es keinen Bezug auf das gewollte Ergebnis hat. ("von Mises")

Des Weiteren hatte ich mir das Ergebnis vor dem Listen sortieren lassen und konnte somit den Knoten und die Spannung am max. Knoten ermitteln und gleich in ein File schreiben.

Integrationspunkt = Knotenpunkt?


Im Grunde kann ich mit der Gestaltänderungsenergiehypothese, Tresca usw. nur einen Vergleich unternehmen und für weitere Berechnungen muss ich auf die normalen Spannungskomponenten zurück greifen?


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Michael

Status: Student im 5.Semester Maschinenbau

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JPietsch
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Die Von-Mises-Vergleichsspannung kann keine Richtung haben. Dies wird Dir sofort klar, wenn Du Dir denn substantiellen Inhalt der Gestaltänderungs-Energie-Hypothese vor Augen führst. Die besagt, daß ein (duktiles) Material dann beginnt, plastisch zu fließen, wenn die zweite Invariante des Spannungsdiviators gleich der Schubfließgrenze ist. Alles weitere sagt Dir die Plastizitäts- oder Höhere-Festigkeitslehre-Vorlesung Deines geringsten Mißtrauens.

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JPietsch
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Zitat:
Original erstellt von MichaelHRO:

Unter Ansys hatte ich z.B. nach Berechnung der "von Mises" Spannungen einen Vektorauflistung ausgeben lassen. In diesem habe ich zu den Haupspannungen je einen Winkel bezogen auf die X - und Y-Achse vorgefunden.

Völlig logisch, da Hauptspannungen selbstverständlich eine Richtung haben (nämlich die, in der keine Schubspannungen auftreten und die Normalspannungen maximal sind). Vergleichsspannungen hingegen sind skalare Größen, also richtungslos.

Zitat:

Integrationspunkt = Knotenpunkt?

Mitnichten. In welchem mathematischen Verhältnis Zahl und Ort Deiner Integrationspunkte zu den Knoten stehen, hängt von dem von Dir verwendeten Elementtyp und dabei speziell vom Grad der Ansatzfunktionen ab.

Prinzipiell gilt: Verschiebungen werden an Knoten exakt berechnet.
Spannungen werden an den Integrationsstützstellen exakt berechnet und (je nach gewähltem Verfahren) auf die Knoten extrapoliert.

Das jetzt weiter auszuführen, würde hier jeglichen Rahmen sprengen. Liest Du am besten im Bathe oder im Schwarz nach.

Zitat:

Im Grunde kann ich mit der Gestaltänderungsenergiehypothese, Tresca usw. nur einen Vergleich unternehmen und für weitere Berechnungen muss ich auf die normalen Spannungskomponenten zurück greifen?

Hängt von der allgemeinen Problemstellung, vom Belastungsfall, vom verwendeten Werkstoff und so weiter und so weiter ab.

Bei einem dreidimensionalen Spannungszustand eines duktilen Werkstoffs wendet man in der Regel Von Mises an, um auf plastisches Fließen zu prüfen. Bei einem spröderen Werkstoff, der eher zu Trennbruch als zu duktilem Bruch neigt, verwendet man häufiger Tresca oder (noch simpler) einfach die Normalspannungshypothese.

Kommt also ganz darauf an, was Du berechnest und auf was Du prüfen willst.

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[Diese Nachricht wurde von JPietsch am 20. Nov. 2005 editiert.]

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MichaelHRO
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erstellt am: 21. Nov. 2005 14:35    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

Jetzt habe ich es auch verstanden.

Großen Dank für die schnellen Antworten!

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Michael

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noxx
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erstellt am: 23. Nov. 2005 11:31    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 MichaelHRO 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Bei einem spröderen Werkstoff, der eher zu Trennbruch als zu duktilem Bruch neigt, verwendet man häufiger Tresca oder (noch simpler) einfach die Normalspannungshypothese.

[/i]



Wie bekomme ich die Spannungen aufgrund der Normalspannungshypothese dargestellt, in CATIA bekomme ich nur vonMises-Spannungen angezeigt!

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JPietsch
Moderator
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erstellt am: 23. Nov. 2005 12:58    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 MichaelHRO 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von noxx:

Wie bekomme ich die Spannungen aufgrund der Normalspannungshypothese dargestellt, in CATIA bekomme ich nur vonMises-Spannungen angezeigt!


Wie der Name schon sagt: Im Falle der Normalspannungshypothese prüft man schlicht und einfach die ganz normalen, regulär vorhandenen Normalspannungen, ob sie den für den Werkstoff geltenden zulässigen Wert überschreiten oder nicht.

Und einen FEM-Postprocessor, der keine Normalspannungen auswerten kann, kenne ich nicht.

[Diese Nachricht wurde von JPietsch am 23. Nov. 2005 editiert.]

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