Das Forum zu Z88OS (Open Source) / The newsgroup for Z88OS (open source)

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vom axel1232
#1718
Hallo,
erst mal ein sehr großes Lob für die Berechnungsprogramme auf dieser Seite. Ich konnte schon sehr vieles ausrechnen.
Ich möchte nun gerne ein Speichenrad berechnen und habe eine Frage zu der Lastaufbringung und Lagerung der Speichen in der Felge. Ich würde die Speichen als 2DBalken definieren, da diese ja nur auf Zug bzw. Druck bei Seitenkräften belastet werden und die Felge würde ich als 3DBalken nehmen.
Für die Speiche würde ich im ersten Schuß nur zwei Knoten und 1 Element und für die Felge 359 Knoten und Elemente nehmen. Bevor ich mich jetzt ans Programieren mache:
Gibt es die Möglichkeit, die Speichen an der Felge dreh- und verschiebbar (nach außen) zu lagern?
Und gibt es die Möglichkeit die Last zeitlich versetzt aufzubringen (Es muss zuerst die Speichenspannung aufgebracht werden (z.B. durch Druck oder Abkühlen) und danach die Last durch die Straße oder Antriebsmoment aufzubringen.
Vielen Dank vorab
Gruß
Axel
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vom MNeidnicht
#1719
Hallo Axel,

zunächst danke für die Blumen - es freut uns immer, von zufriedenen Anwendern zu hören.

Zu der Elementauswahl:
Wenn ich richtig verstehe, möchten Sie die Speichen des Rades deshalb nur zweidimensional modellieren, weil sie sich ausschließlich entlang ihrer Längsrichtung stauchen bzw. dehnen können. Die Theorie dieser ebenen Balken besagt aber, dass sich sowohl Koordinaten als auch Lasten als auch Verformungen nur in der x-y-Ebene befinden dürfen. Wäre das der Fall, bräuchten Sie auch keine 3D-Balken für das Rad zu verwenden. Meine klare Empfehlung daher: Nutzen Sie 3D-Elemente. Sie müssen ja nicht auf alle Freiheitsgrade Randbedingungen geben.

Zu den Randbedingungen:
Womit wir gleich beim Thema wären. Wenn sich die Speichen außen gelenkig drehen sollen, sind Balken doch nicht so geeignet. Stäbe erfüllen diesen Zweck hingegen perfekt, denn sie können sich tatsächlich nur in Längsrichtung verformen und nehmen keine Drehungen und Biegungen auf. Aber Achtung: In der momentanen Version von AuroraV2 ist es nicht möglich, zwei Elementtypen zu kombinieren und anzuzeigen. Was meinen Sie mit verschiebbar? Teilen sich Speiche und Rad einen FE-Knoten, bleibt das stets auch unter Last so.

Zu der schrittweisen Berechnung:
Nein, es gibt keine Möglichkeit, Lastschritte zeitlich versetzt aufzubringen. Aber die gleichzeitige Aufbringung von Druck und Moment / tangetialen Kräften ist problemlos möglich und löst m.M.n. ihr Problem. Nachdem wir ohnehin standardmäßig die linear-elastische FEA verwenden, führt jede Superposition von Laten auch zu einer (gleichartigen) Superposition von Verformungen.

Viele Grüße
Martin Neidnicht
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