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Hallo -

ich möchte mir gerne eine FEM Software für die Berechnung von
Strukturspannungen mit Volumenmodellen zulegen.
Berechnen möchte ich damit Schweißnahtspannungen. Anschliessend sollen Lebensdauerberechnungen durchgeführt werden. Material : Allg. Stahl
Später würde ich dann mit bruchmechanischen Berechnungen weitermachen.
Nach intensiver theoretischer Beschäftigung mit dem Thema suche ich schon eine zeitlang im Web nach Preisen für entspr. Software.

Derzeit tendiere ich zu Ansys . Lese aber gerade vorteilhafte Sachen über Abacus.

Damit ich eine Vorstellung bekomme über den Preis, kann mir da jemand weiterhelfen?

Lizenz Ansys ?
Lizenz Abacus?

danke
Frank

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Preise werden hier nicht gerne genannt. Ich weiß auch keine.
Aber mit der Suchfunktion findet man unter anderem das: http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum99/HTML/000612.shtml#000003

Das könnte für Deine Anwendung schon ausreichen.

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Klaus           Solid Edge V 19 SP12  Acad LT 2000

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Danke N.Lesch -

Preise ? Naja mir geht es ja nicht so sehr um den genauen Preis,sondern um die Größenordnung . Habe hier im Forum gelesen : Abacus wäre wesentlich teurer als Ansys -- das kann 100 % als auch 500 % sein und wenn ich einen Grundrichtung habe, weiss ich in welche Richtung ich weiterrecherchieren muß.
Ich habe nicht die Muße die Softwarehäuser abzuklappern und dann mit einem Haufen Infobroschüren zugeballert zu werden.

Eigentlich will ich mich entscheiden zwischen Sofistik/ASE Modulen( und da kenne ich ja den Preis;habe oft genug damit gearbeitet) - oder eben einem 'freieren' FEM System mit größerer Elementauswahl und deren Modifikation

Meinen Sie  das Programm Z88? 
Dlubal kenne ich.

danke
Frank

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Ich ergänze mal die allgemein gültigen Empfehlungen bei der Anschaffung einer Simulationssoftware:
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum99/HTML/000659.shtml#000005

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:
Ich habe nicht die Muße die Softwarehäuser abzuklappern und dann mit einem Haufen Infobroschüren zugeballert zu werden.

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Genau das müßt Ihr dabei aber. Und nicht nur abklappern, sondern sehr genau und intensiv recherchieren, benchmarken und testen, wenn Ihr nicht Schiffbruch erleiden wollt.

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:

ich möchte mir gerne eine FEM Software für die Berechnung von
Strukturspannungen mit Volumenmodellen zulegen.
Berechnen möchte ich damit Schweißnahtspannungen.

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Braucht man für die Schweißnahtauslegung nicht Schalenmodelle?

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Hallo,

Zitat:

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Original erstellt von Maccias:
Braucht man für die Schweißnahtauslegung nicht Schalenmodelle?

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man kann Schalenmodelle als auch Volumenmodelle dafür nutzen.

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Viele Grüße

Dominik

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dankeschön für alle Antworten.

Ich werde wohl noch weiterforschen müssen.

Die Software benötige ich, um Lebensdaueranalysen mit Strukturspannungen/Kerbgrundspannungen,Wöhlerlinien und zum Schluss Risswachstumssimulationen berechnen zu können.

Auf dem Markt habe ich da bisher gefunden :

- Ansys/Abaqus/NASTRAN als Postprozessor
- FEMFAT/ WINlife / .....      LS-Dyna? als Berechungsmodul

Was mir noch nicht so klar ist : die Eingabe der Bauteilstruktur für die Vernetzung. Ich möchte die Bauteilstruktur nicht über eine CAD - Schnittstelle einbinden - da ich CAD nicht kann. Die Texteingabe in ANSYS scheint doch eher - für den nicht gelerneten Anwender kryptisch zu sein.

Volumeelemente deshalb,weil es um räumliche Spannungszustände in der Sxchweissnaht geht. Schale/Scheiben sind als FEM Elemente ja beschränkt auf ihre implementierten Randbedingungen im 2D Spannungsbereich.

lg
Frank

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:
...
Die Software benötige ich, um Lebensdaueranalysen mit Strukturspannungen/Kerbgrundspannungen,Wöhlerlinien und zum Schluss Risswachstumssimulationen berechnen zu können...

...Volumeelemente deshalb,weil es um räumliche Spannungszustände in der Sxchweissnaht geht. Schale/Scheiben sind als FEM Elemente ja beschränkt auf ihre implementierten Randbedingungen im 2D Spannungsbereich...

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Hallo Frank,

ich würde empfehlen, als Erstes die DIN 15018 ("Krannorm") abzuarbeiten. Hat folgenden Grund: Anerkanntes Normenwerk, liefert Betriebsfestigkeit für Schweißnähte. Wird von wirklich vielen großen deutschen Herstellern im Stahlbau eingesetzt. Setzt allerdings Schalenmodellierung voraus und arbeitet mit Nennspannungen.

Bei einer Volumenmodellierung hätte ich das Buch "Ermüdungsfestigkeit" von Radaj und Vormwald vorgeschlagen.

Gruß Paul

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Pro/MECHANICA® verstehen lernen

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:
Die Software benötige ich, um Lebensdaueranalysen mit Strukturspannungen/Kerbgrundspannungen,Wöhlerlinien und zum Schluss Risswachstumssimulationen berechnen zu können.

Auf dem Markt habe ich da bisher gefunden :

- Ansys/Abaqus/NASTRAN als Postprozessor
- FEMFAT/ WINlife / .....      LS-Dyna? als Berechungsmodul

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Da bringst Du was durcheinander. Ansys, Abaqus und Nastran beinhalten sowohl Pre-/Postprozessor als auch FE-Solver. Was Du hinterherschalten mußt, ist ein Fatigue-Tool zur Lebensdauerberechnung.

 

Zitat:

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Was mir noch nicht so klar ist : die Eingabe der Bauteilstruktur für die Vernetzung. Ich möchte die Bauteilstruktur nicht über eine CAD - Schnittstelle einbinden - da ich CAD nicht kann. Die Texteingabe in ANSYS scheint doch eher - für den nicht gelerneten Anwender kryptisch zu sein.

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Du hast zwei Möglichkeiten:
1) Erstellung der Geometrien im Preprozessor.
2) Erstellung der Geometrien im CAD und Import über Schnittstelle wie IGES oder STEP.

Variante 2) dürfte immer die wesentlich komfortablere und bei komplexen Geometrien oftmals die einzig mögliche sein.

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Hallo Paul,

danke Dir für Deine Antwort.
Ist die Krannorm technisch weiter als die DIN Fachberichte? In den Normen kannte ich bisher nur das Konzept der normierten Wöhlerlinie. In dem Sinne ist der Nachweis mit Kerbklasse/FAT und mit FEM (Scheibenspannungen) auch nur ein Nachweis in Form des Nennspannungskonzeptes.

Die Bücher von Haibach und Radaj und den Größen in Sachen Ermüdung habe ich mir alle besorgt und bin fleißig am lesen und dem Versuch zu begreifen.

danke
Frank

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Hallo JPiesch,

danke Dir.

Ja - ich kenne mich mit diesen FEM Programmen praktisch nicht so aus.
Wichtig ist ein FEM Programm mit guter Vernetzung und entsprechenden Möglichkeiten von 'Simulationsrechnungen'.

Wichtig ist die Implementierung der notwendigen FEM Elemente. Danach muß ich dann in das Fatigue modul. Mein Problem ist, das ich das noch nie gemacht habe und ich nicht weiss, wie das praktisch geht.

Bisher habe ich nur Erfahrungen mit Sofistik - FEM(ASE) . Das ist sicher sehr gut - aber ich bin mir nicht sicher,ob die Vernetzung und die Elementeigenschaften ausreichend sind, um im 'Mikrobereich' (sprich Schweißnaht) richtig zu berechnen. In Sofistik ist die Kopplung von Scheibe/Volumen auch nicht mglich. Damit ist die Berechnung mit Substrukturen ohne eine erneute Eingabe nicht möglich.

Was die Lebensdauerberechung angeht, habe ich im Netz nur folgende Programme gefunden :
- WinLife
- FEMfat

Für Bruchmechanik gibt es nach meinem jetzigen Erkenntnisstand nur irgendwelche wissenschaftlichen Universitäts - oder NASA  sonstwas Programme.
An die kommt man wahrscheinlich sowieso nicht ran.

danke
Frank

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:

Für Bruchmechanik gibt es nach meinem jetzigen Erkenntnisstand nur irgendwelche wissenschaftlichen Universitäts - oder NASA  sonstwas Programme.

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Bruchmechanische Problemstellungen können mit ANSYS Classic  sowie mit ABAQUS gelöst werden.

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Viele Grüße

Dominik

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:
Was die Lebensdauerberechung angeht, habe ich im Netz nur folgende Programme gefunden :
- WinLife
- FEMfat

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Eine umfassende Auflistung kommerzieller und freier Programme für Betriebsfestigkeitsuntersuchungen findest du unter

http://www.feadomain.com/e107_plugins/content/content.php?content.14

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Zitat:

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Original erstellt von FrankB.:
...
Ist die Krannorm technisch weiter als die DIN Fachberichte?
...Die Bücher von Haibach und Radaj und den Größen in Sachen Ermüdung...

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Hallo Frank,

meine Erfahrungen mit DIN 15018 beschränken sich lediglich auf insgesamt zwei Wochen Auswertungsarbeit. Ist schon länger her (6 oder 7 Jahre); ich glaube, die Norm berücksichtigt nicht alle Schweißnahtarten, aber jedenfalls die meisten. Die Kranbaunorm gilt aufgrund der langen Anwendung als abgesichert. Das dabei verwendete Konzept der Nennspannungen setzt eine Schalenmodellierung voraus, allerdings kenne ich auch Auswertungen mit Volumenmodellen, wobei die Nennspannungen im Abstand zum dünneren Blech abgenommen werden. So oder so, die eigentlichen Schweißnähte werden nicht modelliert.
Solltest Du mit Strukturspannungen arbeiten, dann sehe ich, streng genommen, keinen Vorteil darin, denn, wie bei Nennspannungen, werden hier tatsächlich vorhandene hohe Spannungen an der Kerbe nicht ermittelt.

Eine ernst zu nehmende Berechnung der Kerbspannungen (z. B. Volumenmodellierung nach Radaj) kann nur unter der Voraussetzung nachgewiesener Konvergenz jeder einzelnen auszuwertenden Kerbspannung erfolgen. Das kostet enorm viel Zeit.
FKM-Richtlinie hinkt gravierend bei diesem Thema.

Gruß Paul

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danke Martin -

eine sehr interessante Seite

liebe Grüße
Frank

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Hallo Paul -

sehr interessant Deine Anmerkung - Du stehst also der Lebensdauerbewertung von Schweissnähten mit den bekannten Spannungskonzepten kritisch gegenüber. Darüber würde ich gerne mehr erfahren.
Dann bleibt wirklich nur noch die Bruchmechanik übrig. Das ist genau der Punkt an dem ich derzeit in der theoretischen Beschäftigung bin.
Und für die allgemeine Praxis - die Krannorm . Wieso hinkt da die FKM Richtlinie : ich hätte gedacht diese erfasst die Problematik an genauesten.
Meinst Du die Erfassung des mehrachsigen Spannungszustandes - mit der Konvergenz der einzelnen Kerbspannungen?

liebe Grüße
Frank

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Hallo Frank,

ja, die Methode der FKM stelle ich keineswegs in Frage. Mich interessiert hierbei die Berechnung der effektiven Kerbspannung. Mit der FEM sind wir mittlerweile in der Lage, Formzahlen doch sehr genau zu berechnen? Wir sollten nur die Kerbgeometrie ausreichend fein vernetzen und fertig. Was ist aber ausreichend fein? An dieser Stelle müsste die FKM ganz genau die Elementierung vorschreiben, ebenso die anschließenden Konvergenzstudien. Wann wird der "richtige" Wert erreicht? Alles andere ist unseriös, weil ansonsten drei Anwender mit unterschiedlichen FE-Tools drei unterschiedliche Ergebnisse für das gleiche Problem auswerten würden.

Bei der Berechnung der effektiven Kerbspannung in der Schweißnaht wird meist eine Ausrundung nicht kleiner als R1 ("Radaj-Kerbe") gewählt. Diese Vorgehensweise ist schon an sich verdächtig, da die Blechdicke selbst doch sicherlich Einfluß darauf haben muss? So gesehen, darf man "dünne" Bleche gar nicht rechnen.

Gruß Paul

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Vor dem Kauf einer sehr teuren Software empfiehlt sich immer auch die Open Source Programmpakete anzuschauen. Vielleicht kannst du damit auch schon dein Problem bearbeiten und musst nicht gleich eine Jahreslizenz kaufen. Manche bieten auch Monatslizenzen oder minutengenaue Abrechnungsmodelle an. Dafür sollte man die Software allerdings schon sehr gut beherrschen.

VG
Marc

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