Verformung von Feder auf Platte

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tom
Newbie
Beiträge: 2
Registriert: Di 23. Jun 2015, 07:32

Verformung von Feder auf Platte

Beitrag von tom »

Hallo,

seid bitte nachsichtig mit mir, da ich kein 100%-iger Mechanik Guru bin. Meine Mechanikkenntnisse beschränken sich im wesentlichen auf die technische Mechanik im Grundstudium E-Technik. Das ist auch schon ein paar Mai- Monate her.

erstmal ein großes Lob an die Macher von Z88! Die Software ist so gut gemacht, dass ich den Einstieg echt schnell hinbekommen habe.

Nun zu meinem Anliegen:
Ich möchte mit Z88 eine Feder simulieren, die auf eine starre Platte gedrückt wird.
Schema.PNG
(1.97 KiB) 1080-mal heruntergeladen
Die kleinen "Flügel" an den Seiten sind die Federn.
An dem dicken Teil in der Mitte wird die Kraft eingeprägt.
Aktuell halte ich die Federn an den unteren Kanten fest (y und z).
Das führt natürlich dazu, dass das Teil sich verbiegt, da es so keine Begrenzung der Bewegung bei y=0 gibt.
Biegung.PNG
(6.22 KiB) 1080-mal heruntergeladen
Hat jemand eine Idee, wie ich die Randbedingungen machen kann, damit das Modell sich so verhält, als wäre da eine Platte, auf die ich das Teil aufdrücke?

MFG
Tom
MBraun
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Beiträge: 9
Registriert: Do 12. Mär 2015, 09:32

Re: Verformung von Feder auf Platte

Beitrag von MBraun »

Hallo Tom,

vielen Dank! Wir helfen gerne.

Es gibt zwei Möglichkeiten, die ich Ihnen vorstelle.

Bei Möglichkeit 1 werden an der den Boden berührenden Kante der rechten Feder, die Freiheitsgrade in x, y und z-Richtung gesperrt (Festlager). An der linken Feder wird der Freiheitsgrad in x-Richtung frei gelassen, um in diese Richtung die Verschiebung zu ermöglichen (Loslager). Um den Boden in die Betrachtung als Verschiebungssperre mit einzubeziehen, können Sie als weitere Randbedingung eine Verschiebung auf die Oberseite des mittigen Körpers in negative y-Richtung vorgeben (rot markiert), die der Distanz vom Boden zur Unterkante des mittigen Körpers entspricht.
Möglichkeit 1
Möglichkeit 1
Vorschlag_1.jpg (21.84 KiB) 2583 mal betrachtet
Bei Möglichkeit 2 nutzen Sie die Körpersymmetrie aus, sodass Sie hier nur den halben Körper simulieren müssen. Dazu sperren Sie an der entstanden Schnittfläche die Verschiebung in x- und z-Richtung. Die Randbedingungen am Loslager und die Verschiebungsrandbedingung an der Oberkante des mittleren Körpers sind äquivalent zu Möglickeit 1.
Diese Variante hat den Vorteil, dass die Modellgröße um 50% reduziert wird und somit die Rechenzeit verkürzt wird.
Möglcihkeit 2
Möglcihkeit 2
Vorschlag_2.jpg (18.29 KiB) 2583 mal betrachtet
Sie sollten ausserdem auf ein ausreichend feines Netz achten, um zuverlässige Aussagen über die auftretenden Spannung treffen zu können.

Viele Grüße
tom
Newbie
Beiträge: 2
Registriert: Di 23. Jun 2015, 07:32

Re: Verformung von Feder auf Platte

Beitrag von tom »

Hallo,

erstmal danke für den Ansatz.
Leider ist das noch nicht so, wie ich es mir vorgestellt habe.
Biegung2.PNG
(16.33 KiB) 1060-mal heruntergeladen
Wenn ich es mir so überlege, müsste der Punkt der Aufnahme eigentlich nach innen wandern.
Vereinfacht.PNG
(3.81 KiB) 210-mal heruntergeladen
Mein Lineal auf dem Schreibtisch verhält sich so. :mrgreen:

Eine Randbedingung wie "Diese Fläche kann nicht durchdrungen werden" wär toll.
Das gibt es doch bestimmt auch in anderen Anwendungen, dass der Auflagepunkt wegwandert.
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FViebahn
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Registriert: Di 11. Dez 2012, 08:24

Re: Verformung von Feder auf Platte

Beitrag von FViebahn »

Hallo,

der vorgeschlagene Ansatz funktioniert schon, ist nur nicht mittensymmetrisch, da die rechte Seite aus Gründen der statischen Bestimmtheit festgehalten wird. Alternativ können Sie auch zwei übereinanderliegende Knoten in der Mitte des Bauteils festhalten. Dann haben Sie auch ein mittensymmetrisches Ergebnis (was das gleiche sein wird wie das bereits vorliegende).

Y = 0 kann als "die X-Z-Ebene darf nicht durchdrungen werden" angesehen werden. Für beliebige Flächen arbeiten wir an einem Kontaktmodul, in dem der Kontakt zwischen Bauteilen berücksichtigt werden kann. Damit könnte dann auch ein Anlegen der Feder an eine unten liegende Platte modelliert werden.

Gruß
FViebahn
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