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#3557
Guten Tag zusammen,
bei der FE-Analyse zweier Maschinenbauteile ist mir aufgefallen, dass die Ergebnisse der durch Z88 berechneten Verschiebungen unrealistisch hohe Werte annahmen. Daraufhin habe ich eine FE-Analyse einer Normzugprobe (runder Querschnitt) im linearelastischen Bereich durchgeführt, welche meine Vermutung bestätigte. Die Dehnung habe ich mit Hilfe zweier markierter Knoten im "mittleren" Bereich der Probe bestimmt indem ich die Differenz der errechneten Verschiebungen hinzugezogen habe. Über die eingesetzte Spannung komme ich auf Werte für E-Module, welche sich um mehrere Zehnerpotenzen von den realen Werten unterscheiden (Materialwahl über die Z88 Datenbank).
Könnte da mal jemand einen Blick drauf werfen?
Desweiteren passt die Verschiebungsverteilung nicht zur Erwartung bei einem einachsigen Zugversuch. Die Projektdaten habe ich angehangen.
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#3558
Hallo,

wir haben uns Ihr Problem angeschaut und dazu zunächst folgende Anmerkungen:
- Für einen Zugversuch macht eine Verschiebung in Längsrichtung mehr Sinn, da bei einer Kraft aufgrund des inhomogenen Netzes die beobachtete Biegung auftritt.
- Bei Aufgabe einer Verschiebung von 0.1 in x-Richtung tritt eine maximale Gaussspannung von 189 MPa auf.
- Unter Verwendung der Kontrollpunkte kommt man auf eine rechnerische Spannung von 175 MPa.
- Wenn man das ursprüngliche Modell verwendet, ergeben sich ähnliche Ergebnisse, wobei da die Biegung einen (nicht gewollten) Anteil hat.
- Abweichungen um mehrere Zehnerpotenzen lassen sich wahrscheinlich auf inkonsistente Einheiten zurückführen.

Viele Grüße
ClaKle
#3559
Guten Tag,
ich habe bewusst keine Verschiebung, sondern eine gleichverteilte Kraft als Randbedingung gewählt da dies meinem "realen" Problem bei einer Konstruktion entsprach und ich mir dies in diesem Fall nicht aussuchen kann.

Weil das Wetter so schön ist :P habe ich mich jetzt der Sache nochmal angenommen. Im Anhang finden Sie eine Tabelle mit der Nebenrechnung zur Bestimmung des E-Moduls über die Verschiebungen. Ich habe jetzt insgesamt 4 Kontroll-Knotenpaare in grob 60mm Abstand zueinander auf dem Umfang angeordnet und die durch Z88 berechneten Verschiebungen exportiert (Exporte ebenfalls im Anhang).
Unter Berücksichtigung der ungewollten Biegung, der Tatsache dass die 60mm Knotenabstand nur geschätzt sind und die gedachten Verbindungslinien zwischen den Knotenpaaren nicht genau parallel zur x-Achse verlaufen, komme ich zur dem Schluss, dass die Ergebnisse der Verschiebungen um den Faktor 10^2 zu hoch sind. Sowohl für Stahl, als auch für Aluminium.

Derselbe Versuch in FreeCAD liefert übrigens korrekte Ergebnisse.

Ich habe da eine Vermutung:
Ist es möglich, dass die Randbedingung "Kraft (gleichverteilt)" fehlerhaft ist? Meine Eingabe dort kann man den Projektdaten entnehmen.
VG und schönes WE
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#3560
Guten Tag,
die Randbedingung vom Typ "Kraft (gleichverteilt)" gibt auf jeden Knoten den angegebenen Wert auf. Siehe Benutzerhandbuch V4 S. 71: "Die Option „Kraft (gleichverteilt)“ bewirkt die gleiche Kraft auf jedem gewählten Knoten." Die Gesamtkraft entspricht also Knotenanzahl * 500.
Um die 500 N homogen auf die Fläche zu verteilen, ist am besten eine Flächenlast (bei ebenen Flächen) oder eine projizierte Flächenlast (bei gekrümmten Flächen wie z.B. einem Lagerbock) zu verwenden. In dem Fall kommt man auch rechnerisch auf passende Ergebnisse.
Beste Grüße
ClaKle
Gestaltung Bimetall-Balken

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