Software: CAD - Tutorial - Belastungsanalyse
Im CAD-System Autodesk Inventor Professional existiert ein Modul, um innerhalb der CAD-Umgebung die mechanische Belastung von konstruierten Bauteilen untersuchen zu können. Diese Belastungsanalyse basiert auf der Technologie des FEM-Programms ANSYS. Nach der Definition der Bauteil/Baugruppen-Lasten (Loads) und Einspann-Bedingungen (Constraints) hat man u.a. folgende Möglichkeiten der Analyse:
- Veranschaulichen der Bauteilverformung
- Analysieren der Belastung anhand der Vergleichsspannung
- Überprüfen von Sicherheitsfaktoren.
- Analysieren von Eigenfrequenzen (Moden)
Im Folgenden wird an zwei Beispielen ein Einstieg in die Methodik der Belastungsanalyse aus der Sicht eines CAD-Nutzers gegeben:
- Erläuterung des Prozesses der Finite-Element-Modellierung und -Simulation anhand eines einfachen "2D"-Bauteils (Lasche).
- Anwendung der Methode auf eine Baugruppe (Gummipuffer).
Die Beispiele sind so aufbereitet, dass sie im Rahmen einer Finite-Element-Übung ohne Vorkenntnisse zum CAD-System Autodesk Inventor verwendet werden können.
Bauteil-Belastung
Aufgabenstellung:
- Die obige Lasche wird im Loch-Innern mit einem extrem biegesteifen Bolzen verschweißt:
- Wie groß darf die Zugkraft maximal sein, damit bei einem Sicherheitsfaktor=2 die maximal zulässige Vergleichsspannung nicht überschritten wird?
- Wie groß ist die maximale Verformung für den zulässigen Lastfall?
- Wie ändert sich die Belastung, wenn die Lasche mittels Spielpassung auf einem biegesteifen Bolzen befestigt wird?
1. Preprocessing (Modellbildung)
2. Modellberechnung
3. Postprocessing (Ergebnisse)
4. Konstruktive Änderung
5. Einzusendende Ergebnisse:
- Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Konstruktion 3D-CAD" schicken ihre Ergebnisse per Mail an a.kamusellamailbox.tu-dresden.de
- Als Anhang dieser Mail mit (xx=Teilnehmer-Nummer 01...99) ist ein Archiv-File (z.B. Belastung_xx.ZIP) mit folgendem Inhalt zu senden:
- Die beiden Dateien Lasche_xx.ipt und Lasche2_xx.ipt
- Die zugehörigen reduzierten Ordner Lasche2_xx und Lasche2_xx:
- In den Unterordnern Simulation_0 sind die Dateien *.fmsh und *.fres zu löschen.
- Ansonsten würden für jedes Bauteil komprimiert 5 bis 10 MByte benötigt!
Baugruppen-Belastung
====>> wird noch ergänzt !!!!
- Einsendeschluss ist die Nacht vor dem nächsten Übungskomplex.