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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  FEM- Hilfe (1971 mal gelesen)
Donkaa
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Entwicklungsingenieur

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Beiträge: 5
Registriert: 27.07.2016

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Aufgabe3.JPG


Aufgabe3a.JPG


Aufgabe3b..JPG

 
Hallo!
ich bin ziemlich neu, wenn es um FEM (Inventor 2015) geht und muss ziemlich schnell folgende Aufgabe lösen (siehe angehängte Dateien). Ich habe zwar alles gemacht, so wie ich es verstanden habe, aber ich würde mich sicher fühlen, wenn jemand mir das bestätigen könnte. 

Ich habe zuerst das Blech ersdtellt. Neu--> von dem "Bauteil" das Blech gewählt. Ich habe die Blechstärke auf 2mm gesetzt, weil es in der Aufgabestellung so steht (Blechstandards) und dann einfach die Fläche skizziert und auf den Button "Fläche" gedrückt. Danach bin ich zu "Umgebungen" auf "Belastungsanalyse" gegangen und "Simulation erstellen" gewählt. Als Material habe ich Aluminium 6061 gesetzt (materialien) und durch den Doppelklick auf den gewählten Material auf  "Physisch" gegangen, wo ich das berechnete Elastizitätsmodul gegeben habe usw (72GPa und v=0,28 von der Aufgabe eingesetzt). Danach habe ich noch die Resultierende vom Streckenlast berechnet R = q * L  R= 400 N/mm * 100mm = 40000N. Die Kraft habe ich als Zugbelastung in beiden Seiten des Bleichs eingesetzt. Und so habe ich es simuliert. Mein Ergebnis auch im Anhang. Könnte jemand mir bestätigen, dass mein Vorgehensweise korrekt ist? Ich würde mich auf jeden Vorschlag wahnsinnig freuen. 

Danke im Voraus!

Grüße

Dominika

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Donkaa
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Beiträge: 5
Registriert: 27.07.2016

erstellt am: 27. Jul. 2016 14:15    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

Als "Fest" habe ich die Kanten vom zentrierten Loch gesetzt.
Ich bin mir nicht so sicher, was ich eigentlich als Fest setzten soll.

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N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dipl. Ing.


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WF 4

erstellt am: 27. Jul. 2016 20:08    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 Donkaa 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn rot die höchsten und blau die niedrigsten Spannungen sein sollen,
hast Du etwas gründlich falsch gemacht.

Damit das mathematisch funktioniert, mußt Du die Platte irgendwo fixieren. Und zwar in alle 3 Richtungen.
Weil für jede Kraft eine gleich große Reaktion notwendig ist, kann sich die Platte theoretisch frei im Raum bewegen.

Am einfachsten funktioniert das auch beim Inventor, wenn Du die Platte viertelst, und dann Symmetrie definierst.
Das macht die Sache auch gewaltig übersichtlicher.
Der Rechner muß dann bei der Wärme auch nicht so schwitzen.

------------------
Klaus

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Torsten Niemeier
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Maschinenbau Ingenieur



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"ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform
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** CSWE 08/2011 **

erstellt am: 27. Jul. 2016 20:30    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 Donkaa 10 Unities + Antwort hilfreich

Nimm als "Fest" die eine Fläche, an der q wirkt auf Deinem Bild.
An der anderen lässt Du Deine berechnete Kraft angreifen.
Die Bohrung nicht irgendwie einspannen!
Dann bitte Ergebnisse noch mal hier posten.

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Donkaa
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erstellt am: 01. Aug. 2016 09:52    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


aaat.JPG


bbb.JPG

 
Hallo! Ich habe so gemacht, wie du mir empfohlen hast. Eine seite habe ich als Fest definiert auf der anderen habe ich die Kraft 40000N eingetragen. Ich habe sowas als Ergebnis bekommen(siehe Anhang), jedoch das ist nicht korrekt... Keine Idee, was ich falsch mache..

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qucksalb3r
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fem-hilfe-1_02082016.PNG


fem-hilfe-2_02082016.PNG

 
Hallo,

Zitat:
Ich habe sowas als Ergebnis bekommen(siehe Anhang), jedoch das ist nicht korrekt...

So falsch ist das gar nicht.
Ich persönlich würde die Randbedingungen anders setzen. Entweder die fest eingespannte Seite nur in Kraftrichtung festsetzen (damit eine Querkontraktion noch möglich ist) oder alles über Symmetrie lösen wie von Klaus bereits erwähnt (deutlich besser für FEM-Rechnungen, da der Rechenaufwand minimiert wird).

Außerdem ist die Vernetzung ist viel zu grob, deshalb ist das Ergebnis noch nicht ganz richtig.

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Donkaa
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Aufgabe3_Spannungen.JPG

 
Ich habe das nochmal analysiert und dieses mal Ergebnisse waren schon besser. Ich würde sogar schon sagen, dass sie korrekt sind. Ich habe eine Seite der platte eingespannt und die andere Seite mit der Kraft belastet. Es geht in der Aufgabe um zu beweisen, dass die Kerbspannung am Lochrand 3x größer ist als Spannung am Lasteinleitungsrand. Das wäre schon korrekt, glaube ich. Ich hätte aber noch eine Frage: Es ist hier Rede von Symmetrie oder von Fixierung des Blechs im Raum. Wie kann man das machen? Vieln lieben dank für eure Hilfe 

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qucksalb3r
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Ich persönlich würde mich niemals auf Ergebnisse verlassen, welche mit einem so groben Mesh berechnet sind. Vor allem hier, wo die gesamte Belastung nur in einem Knoten berechnet wird.

Prinzipiell gilt bei der FEM, dass jede Symmetrie den Berechnungsaufwand deutlich minimiert (Reduzierung der Knoten auf die Hälfte). Weiters wird dadurch bereits ein Teil der Freiheitsgrade reduziert.
Bei numerischen Berechnungen muss darauf geachtet werden, dass alle Freiheitsgrade in irgend einer Form definiert sind, ansonsten kann es passieren, dass sich das Modell während des Lösens zu "bewegen" beginnt (Rotation oder in diesem Fall Bewegung in Z-Richtung) und dadurch keine Konvergenz erreicht wird.
In deiner Berechnung geschieht das über das feste Einspannen an einer Seite. Hier sperrst du alle 6 Freiheitsgrade. Nachteil: durch das feste einspannen unterbindest du auch eine Querkontraktion in dieser Stelle und somit kommen hier falsche Spannungen raus.

Wie das bei Inventor genau funktioniert weiß ich leider nicht aber ich glaube dieses Video hilft schon:

Creating Symmetry Analysis In Autodesk Inventor

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Donkaa
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erstellt am: 02. Aug. 2016 10:35    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

Vielen Dank! Ich schaue es mir an 

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