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Hallo!

Ich möchte gerne eine FEM-Analyse einer Platte vornehmen. Die Platte drückt mit ihrer Unterseite auf einen (nicht linear) elastischen Stapel. Durch sechs äußere Bohrungen gehen Gewindestangen zum anderen Ende des Stapels, wo wiederum eine solche Platte sitzt. Mit diesen Gewindestangen wird der Stapel zunächst verpresst. Dann wird dieser mit 15 Schrauben (Gewindebohrungen in der Mitte der Platte) nachgezogen.

Ich habe mir bezüglich der FEM Methoden schon einiges an Literatur besorgt, in der auch die "Vorgehensweise" beschrieben ist (z.B. Klein, FEM). Allerdings ist das alles sehr theorielastig und ich weiß nicht, was jetzt letzten Endes von mir verlangt wird.

Meine Gedanken dazu, wie ich vorgehen muss:

1.) Materialdaten des Plattenmaterials recherchieren (E-Modul, Poissonzahl)
2.) Den elastischen Stapel in einem Kraft-Weg-Diagramm messen um diesen dann später als Feder(n) ins FEM-Modell zu integrieren (Der Stapel selbst ist vom Aufbau her zu komplex um ihn "richtig" zu modellieren)
3.) Den Druck messen, der zwischen Stapel und Platte herrscht (Druckmessfolie -> Randbedingungen auf der Plattenunterseite)
4.) Kräfte berechnen, die beim Verschrauben auftreten (Drehmomente sind bekannt -> Randbedingungen auf der Plattenoberseite)

Kann ich mit diesen Daten und der Geometrie der Platte dann ein FEM-Modell erstellen und das Verpressen simulieren? Oder stelle ich mir das zu einfach vor? Muss ich selbst die Systemgleichungen erstellen (wie es in den Büchern der Fall ist), oder übernimmt das mein FEM-Programm (welches ich noch nicht habe, die Firma DLUBAL bietet aber z.B. mit RFEM eine kostenlose Software für Diplomarbeiten an - eine solche soll die Analyse werden).

Muss ich eigentlich den ganzen Stapel simulieren, oder kann ich auch nur die Platte betrachten und dann an der Unterseite halt die gemessenen Kräfte angreifen lassen?

Für Kommentare zu meinen Gedankenvorstellungen und/oder einer kruzen "Starthilfe" wäre ich sehr dankbar - für einen "Laien" ist die FEM Thematik doch sehr komplex und undurchsichtig.

Gruß
tobsenmh

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Hallo tobsenmh,

hast Du also noch keinerlei Erfahrung mit FEM?
Falls dem so ist, dann solltest Du unbedingt mit einfacheren Aufgaben beginnen, da Du sonst wahrscheinlich "untergehen" wirst.

Allgemein gilt: es ist immer sinnvoll die Einzelaspekte einer Aufgabe erstmal einzeln zu erarbeiten (z.B. Schrauben: hier eine Platte auf einer anderen befestigen, um die Abläufe und Tücken der Schraubensimulation zu erfahren).

Ansonsten: TUTORIAL des FEM befragen und eigentlich: an einer Schulung teilnehmen.

Gruß
RMB

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Hi,

wenn die Drehmomente bekannt sind, kann man die resultierende Vorspannkraft in den Schrauben ermitteln (> Schraubenberechnung, Literatur: Roloff/Matek).
Ein einfache und intuitive Lösung, die Schraubenvorspannkräfte im FE-Modell zu definieren, bietet zum Beispiel ANSYS Workbench (hier wird die Mantelfläche des Schraubenbolzens selektiert und die errechnete Kraft eingetragen). Eine einmonatige Lizenz gibt's evtl. bei CADFEM.

Grüße
E. Peter

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E. P e t e r
RAMST, EMC & Environmental Eng.
EADS Deutschland GmbH
89077 Ulm
http://www.berge-und-viel-meer.de

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Hallo Tobsenmh,
habe eben nochmal Deinen Beitrag gelesen diesmal gründlicher ;-)

Willst Du also nur erfahren, was mit der Platte passiert? der Rest interessiert Dich also gar nicht?

Gruß
Rich

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