Software: FEM - Tutorial - 2D-Bauteil - Beanspruchung
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Beanspruchung (Sicherheitsfaktor)
Z88Aurora bietet im Unterschied zur Fusion-Belastungsanalyse keine direkte Möglichkeit, den "aktuellen" Sicherheitsfaktor in Abhängigkeit von der Position auf dem Bauteil grafisch darzustellen:
- Der Sicherheitsfaktor (gegen Fließen) für zähe Materialien wird definiert als das Verhältnis der Streckgrenze des Materials zur maximal auftretenden Belastung:
SF=Re/σmax
- Wir streben einen Sicherheitsfaktor S ≥ 2 an, d.h. bei Re=410 MPa wäre ein σmax ≤ 205 MPa zulässig.
- Diesen Wert erreichen wir mit einer Zugkraft von 1000 N entsprechend unserer Modellberechnung nicht.
- Um das Prinzip der grafischen Darstellung überlasteter Bereichen mit den Möglichkeiten des Z88Aurora-Postprozessors zu verstehen, erhöhen wir den geforderten Sicherheitsfaktor gedanklich "temporär" auf S ≥ 5.
"Filter" für die Darstellung überlasteter Bereiche:
- Man kann einen Werte-Bereich angeben, in dem eine Darstellung der Farbkontur für die gewählte Größe erfolgt. Die Legende wird auf diesen Werte-Bereich skaliert.
- Es sollen nur die Bauteil-Bereiche farblich markiert werden, in denen der geforderte Sicherheitsfaktor unterschritten wird:
- Kleinster Wert: Wahl entsprechend des geforderten Sicherheitsfaktors ≥ 5 → 410/5 MPa = 82 MPa
- Groesster Wert: etwas größer als max. Spannungswert → z.B. 172 MPa (ergibt großes Farbspektrum im überlasteten Bereich!):
Hinweis:
- Die aktuellen Filter-Werte gelten für alle im Postprozessor darstellbaren Ergebnisse. Das ist natürlich nur sinnvoll bei der Umschaltung z.B. innerhalb verschiedener Spannungsdarstellungen.
- Ein Rücksetzen des Filters auf die Werte [0,0] ist möglich, erfordert jedoch danach ein Betätigen des Aktualisieren-Buttons in der Werkzeugleiste "Ansichten I".
- Die Filter-Werte werden nach dem Beenden von Z88Aurora nicht gespeichert. Es handelt sich um ein temporär wirksames Tool.
Frage:
- Welche zulässige Zugkraft ergibt sich anhand des vorhandenen Modells bei einem Sicherheitsfaktor S ≥ 2?
- Mittels der Filter-Funktion ist zu überprüfen, dass in keinem Bauteilbereich die zulässige Belastung für diesen Sicherheitsfaktor überschritten wird!
