Software: FEM - Tutorial - 2D-Bauteil - Ergebnisse

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Ergebnis-Aufbereitung

Wir haben nun mit unterschiedlichen Modellen in unterschiedlichen Programmen unterschiedliche Ergebnisse in Hinblick auf die Belastung eines Blechstreifens berechnet. Dabei konnten wir feststellen, dass die Ergebnisse ungefähr in der folgenden Reihenfolge abhängig sind von:

1. der Art der Idealisierung der Lagerstellen (Constraints: z.B. fixiert oder Spielpassung)
2. dem Feinheitsgrad der Vernetzung an kritischen Stellen (an denen die stärksten mechanischen Spannungsgradienten auftreten)
3. dem Grad der Modellreduktion (3D, 2D, Ausnutzung von Symmetrieeigenschaften) und dem Typ der Finiten Elemente (z.B. Tetraeder, Scheiben mit unterschiedlichen Ansatzfunktionen)

Im Verlaufe der Übung wurden als Bestandteil der einzureichenden Lösung die Antworten zu den einzelnen Kontrollfragen ermittelt und notiert. In Hinblick auf die zulässige Belastung der analysierten Lasche stellt sich nun die Frage nach den hierfür relevanten Ergebnissen:

• Dazu sind anhand der in der Übungsanleitung gestellten Fragen die Werte der maximal zulässigen Kraft für Sicherheitsfaktor≥2 vergleichend in der bereitgestellten PDF aufzulisten:
  1. → 3D-Modell mit fixierter Lochwand (Autodesk Fusion)
  2. → 3D-Modell mit Spielpassung (Autodesk Fusion)
  3. → 3D-Modell mit fixierter Lochwand (Ansys Mechanical)
  4. → 3D-Modell mit Spielpassung (Ansys Mechanical)
  5. → 2D-Modell (Symmetriehälfte) mit fixierter Lochwand (Ansys Mechanical)
  6. → 2D-Modell (Symmetriehälfte) mit Spielpassung (Ansys Mechanical)

  Welche maximal zulässige von Mises-Vergleichsspannung und Verformung wurde in diesen Studien für S i≥ 2 ermittelt?

  Es ist zu begründen, welche Simulationsergebnisse für eine beliebige Befestigung der Lasche (Loch auf Bolzen) vertrauenswürdige Werte für die in der Realität max. zulässige Zugkraft liefern. Wie groß ist der dabei ermittelte max. Wert für die Zugkraft?

• Verformung für unterschiedliche Lastfälle (Autodesk Fusion):

  Wie groß sind im Vergleich die maximalen Verformungen der Lasche beim "Verschweißen" und beim Befestigen mittels Spielpassung?

• Modalanalysen in Autodesk Fusion & Ansys Mechanical (3D-Modell mit fixierter Lochwand):

  Die ermittelten "hörbaren" Eigenfrequenzen sind vergleichend mit ihrer prozentualen Abweichung aufzulisten.

  Wie ändert sich die Resonanzfrequenz bei einer Belastung der Lasche mit der maximal zulässigen Zugkraft (Autodesk Fusion)?

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