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Spannungen.pdf

Guten Morgen zusammen,

ich habe ein kleines Problem mit der Spannungsauswertung an einem Schalenmodell, siehe Anhang.
Das I-Profil wird mit Biegung und Torsion beansprucht, die analytische Lösung der Vergleichsspannung ergibt 535 N/mm^2.
Wie würdet Ihr die Vergleichsspannungen am Schalenmodell auswerten, wenn die analytisch Lösung unbekannt wäre?
Habe mal bei dem oberen Gurt in der zweiten Knotenreihe von links alle Werte addiert und den Mittelwert gebildet, das Ergebnis kam der analytischen Lösung sehr nahe, ist das eine korrekte Vorgehensweise?

Grüße,
cadruso

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Heute ich Morgen Du

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Hallo,
Deine Vorgehensweise erschein mir nicht richtig.
Ich würde zum Nachvollziehen beide Lastfälle getrennt berechnen.
Bei der Biegung sollte in der äußersten Faser die maximale Zugspannung auftreten. Bei der Torsion ist es mir der Spannungszustand aus dem Stehgreif nicht ganz klar, aber das weißt Du ja selbst wenn Du die Spannung analytisch berechnet hast (evtl. im Dubbel nachzulesen, bin aber nicht auf der Arbeit).
Deine analytisch berechnete Vergleichsspannung ist nur an einer Stelle (Knoten) vorhanden. Diese Stelle solltest Du auch mit der FEA herausfinden (können).

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Viele Grüße
Achim

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Hallo Achim,

erstmal vielen Dank für Deine Antwort.
Die Lastfälle einzeln berechnen geht leider nicht, da es sich hier nur um ein Versuchsmodell handelt, an welchem ich mir die Spannungsauswertung bei Schalenelementen verdeutlichen möchte.

Was mich also interessiert ist, wie geht Ihr mit einem solchen Simulationsergebnis bei der Auswertung vor, um realitätsnahe Werte zu kommen.

Grüße,
cadruso

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Heute ich Morgen Du

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Wenn ich das richtig verstehe, sollte das was du gemacht hast ok sein. Du musst bei der FEM und Schalen halt nur bedenken, dass du mit mehreren Schichten rechnest und jede Schicht eigene Ergebnisse hat. Wenn die Schichten untereinander nicht stark unterschiedliche Ergebnisse aufweisen und du die Ergebnisse mittelst, könnte durchaus ein vernünftiger Wert herauskommen.

Woher die Spannungen kommen ist egal, wenn man sich in seiner Betrachtung auf einen sehr kleinen Bereich (Punkt) beschränkt. Hier hat man seine 6 Spannungskomponenten, welche entweder positiv oder negativ sind. Daraus kann man einen Wert für eine Vergleichsspannung berechnen (wobei man aber etwas aufpassen muss wie in Programmen dieser Wert entsteht), welchen man (eventuell) mit einem analytischen Wert vergleichen kann.

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Hallo Mustaine,

vielen Dank für Deine Antwort, konnte leider nicht früher darauf Antworten.
Meinst Du mit mehreren Schichten den Ober- und, Untergurt sowie den Steg des I-Profils?
Wie würdest Du denn bei so einer Auswertung vorgehen?

Wie schon erwähnt handelt es sich hierbei nur um ein Versuchsmodell mit welchen ich mir die Spannungsauswertung veranschaulichen möchte.
Bei dem richtigen Modell handelt es sich um eine komplexe Schweißkonstruktion, weswegen ich mir die Arbeit mit Submodellen ersparen möchte.

Im voraus schonmal vielen Dank.

Grüße,
cadruso

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Heute ich Morgen Du

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Hallo cadruso,

ich denke, dass Mustaine mit "Schichten" die Intagrationspunkte über die Schalendicke gemeint hat. Aber das wird er Dir bestimmt noch selber mitteilen.

Ich wollte dich lediglich noch drauf hinweisen, dass man in der FEM an Einspannstellen des öfteren mit ungenauen Ergebnissen rechen muss.

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Gruß

Der Markus

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Zitat:

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Original erstellt von Mustaine:
[B]Wenn ich das richtig verstehe, sollte das was du gemacht hast ok sein. Du musst bei der FEM und Schalen halt nur bedenken, dass du mit mehreren Schichten rechnest und jede Schicht eigene Ergebnisse hat. Wenn die Schichten untereinander nicht stark unterschiedliche Ergebnisse aufweisen und du die Ergebnisse mittelst, könnte durchaus ein vernünftiger Wert herauskommen.
B]

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Welche Schichten meinst Du denn?
Beim Schalenmodell wird doch die Mittelebene modelliert und dann mittels Realkonstante intern eine Schalendicke zugewiesen. Die Sapnnungsauswertung erfolgt doch dann auf eben dieser Mittelebene (eventuell noch an der Ober- und Unterseite) oder liege ich da komplett daneben?

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Zitat:

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Original erstellt von ich001:
Welche Schichten meinst Du denn?
Beim Schalenmodell wird doch die Mittelebene modelliert und dann mittels Realkonstante intern eine Schalendicke zugewiesen. Die Sapnnungsauswertung erfolgt doch dann auf eben dieser Mittelebene (eventuell noch an der Ober- und Unterseite) oder liege ich da komplett daneben?

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Hängt immer vom verwendeten Schalenelementtyp ab.

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Die Berechnung findet in mehreren Section Points über die Dicke statt. Die default-Einstellungen in Abaqus sind 5 Punkte über die Dicke, wobei glaube ich nur die Ergebnisse der beiden äußeren und des mittleren auf die ODB geschrieben werden. Beides kannst du anpassen. Du kannst also z.B. vorgeben, dass du mit 9 Punkten über die Dicke rechnest und diese Ergebnisse auch auf die ODB geschrieben werden. Mit CAE/Viewer kannst du dann z.B. durch die Schichten schalten und dir die jeweiligen Ergebnisse anschauen.

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