Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Zentrifugal-Belastung
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Zentrifugal-Belastung
Hinweis: Winkelbeschleunigungen in Analogie zur translatorischen Beschleunigung betrachten wir in dieser Übung nicht. Ihre Berücksichtigung wäre wichtig z.B. bei schnellen Änderungen von Schwenkbewegungen, da hierbei extreme Belastungen in den schwenkenden Komponenten auftreten können.
Falls man den Gummipuffer als Kupplungsstück auf einer sich sehr schnell drehenden Welle benutzt, so kann die Zentrifugalkraft schon eine gewisse Rolle spielen. Hierbei treten jedoch keine Winkelbeschleunigungen auf (Drehzahl=konstant). Nehmen wir einmal an, die Welle würde sich (unrealistisch hoch!) mit 50000 Umdrehungen/s drehen:
- Wir definieren einen weiteren Lastfall "Drehung".
- Dafür definieren wir einen neuen View auf das Modell.
- Als Body Load definieren wir die Drehung um die Z-Achse.
- Das Zentrum der Drehung bleibt im Koordinatenursprung (0,0,0).
- Die Auswölbung des Gummi beträgt ca. 5 µm bei dieser Drehzahl.
- Die Belastung infolge der Zentrifugalkräfte ist vernachlässigbar klein.
Deutung:
- Rotierende Teile mit relativ kleinem Durchmesser werden nicht durch Zentrifugalkräfte zerstört, sondern infolge von Unwuchten im Zusammenspiel mit Resonanzen. Diese Effekte werden durch unser FE-Modell überhaupt nicht berücksichtigt!
- Die Stahlscheibe hält den Gummi im Beispiel fest, verhindert damit eine größere Verformung und nimmt den größten Teil der Belastung auf.
