Software: CAD - Tutorial - Belastung - Beanspruchung

Aus OptiYummy

Beanspruchung (Sicherheitsfaktor)

Der Sicherheitsfaktor (gegen Fließen) für verformbare Materialien wird definiert als das Verhältnis der Streckgrenze des Materials zur maximal auftretenden Belastung:

SF=Remax

Ein Sicherheitsfaktor kleiner 1 weist normalerweise auf einen Konstruktionsfehler hin, der mit ziemlicher Sicherheit zu einer Zerstörung des Teils führt:

  • Autodesk Inventor bietet die Möglichkeit, den "aktuellen" Sicherheitsfaktor in Abhängigkeit von der Position auf dem Bauteil grafisch darzustellen:
Software CAD - Tutorial - Belastung - sicherheitsfaktor.gif
  • "Dunkelrote" Gebiete kennzeichnen im Beispiel die Bereiche mit einem Sicherheitsfaktor <1.
  • Wir wollen die Kraft nun soweit verringern, dass an keiner Position des Bauteils ein Sicherheitsfaktor=2 unterschritten wird.
  • Dazu verändern wir die Skalierung der Farbleiste so, dass der rote Bereich bei dem Sicherheitsfaktor=2 endet (12-er Farbleiste / untere Grenze=1 / obere Grenze=7):
Software CAD - Tutorial - Belastung - sicherheitsfaktor bis 2 rot.gif
  • Dann verringern wir die Zugkraft soweit, bis kein Bereich mehr rot markiert ist.
  • Da es sich um einen linearen, reziproken Zusammenhang zwischen Zugkraft und Sicherheitsfaktor handelt, kann man die zulässige Zugkraft für den Sicherheitsfaktor 2 sehr einfach berechnen:
Software CAD - Tutorial - Belastung - sicherheitsfaktor min angezeigt.gif
  • Der Minimalwert wird auf der Farbskala zusätzlich angezeigt, wenn er in den Grenzen der Skala liegt.
  • Die Position des Minimalwertes kann man über die Anzeige-Optionen einblenden lassen
  • Im Beispiel liegt dieser Wert wie erwartet auf der Loch-Kante.

Fragen:

  • Wie groß ist die zulässige Zugkraft, wenn der Sicherheitsfaktor=2 im Modell an allen Stellen eingehalten werden soll.
  • Wie groß ist die maximale Verformung bei dieser ermittelten zulässigen Zugkraft?