Software: FEM - Tutorial - 2D-Bauteil - Beispiel: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 8. Oktober 2019, 14:33 Uhr
Beispiel
Am Beispiel der statischen Zugbelastung eines Blechstreifens soll zuerst in einem CAD- und dann in einem FEM-Programm der gesamte FEM-Prozess komplett durchgespielt werden:
- Die umfangreiche Funktionalität eines FEM-Programms kann auf Grund ihrer Andersartigkeit im Vergleich zum CAD-Programm den erfahrenen CAD-Nutzer zumindest erst einmal verwirren.
- Für den Einsteiger in die FEM ist es wichtig, zuerst ein Gefühl dafür zu entwickeln:
- wie man mit den erforderlichen Finite-Elemente-Netzen arbeitet
- welche grundlegenden Fehler man dabei machen kann
Problem-Beschreibung
- Die Lasche mit einer Dicke=1 mm soll als Aufhängung für eine größere statische Last dienen:
- Wir werden die Geometrie und die Eigenschaften des Materials definieren.
- Wir erstellen ein Finite-Elemente-Netz und definieren die Zwangsbedingungen und die Belastung.
- Die Halterung (Lasche) soll aus Stahl C35 gefertigt werden.
- Für die Befestigung werden wir unterschiedliche Varianten untersuchen:
- Die Wand des Loches wird vollständig fixiert ("verschweißt" mit einem ideal starren Bolzen). Das Loch bildet also mit dem ideal starren Bolzen ein Festlager.
- Vergleichend dazu untersuchen wir die Lagerung der Lasche mittels Spielpassung auf dem ideal starren Bolzen.
- Die Lasche wird zuerst belastet mit einer statischen Zugkraft von 1000 N. Danach werden wir die zulässige Zugkraft für einen Sicherheitsfaktor=2 ermitteln.
Modellbildungsprozess
- Die Erstellung eines Finite-Elemente-Modells verläuft grundsätzlich in drei Schritten:
- Beschreiben der Geometrie
- Definition physikalischer Eigenschaften und Vernetzung
- Definieren von Belastungen / Abhängigkeiten