Software: FEM - Tutorial - 2D-Komponente - Belastung - Beanspruchung: Unterschied zwischen den Versionen

Aus OptiYummy
Zur Navigation springenZur Suche springen
(Die Seite wurde neu angelegt: „ <div align="center"> S…“)
 
KKeine Bearbeitungszusammenfassung
Zeile 2: Zeile 2:
<div align="center"> ''' Beanspruchung (Sicherheitsfaktor) ''' </div>
<div align="center"> ''' Beanspruchung (Sicherheitsfaktor) ''' </div>


Der [https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitsfaktor '''Sicherheitsfaktor'''] (gegen Fließen) für zähe Materialien wird definiert als das Verhältnis der Streckgrenze des Materials zur maximal auftretenden Belastung:  
Der [https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitsfaktor '''Sicherheitsfaktor'''] (gegen Fließen) für zähe Materialien (z.B. Stahl, Aluminium) wird definiert als das Verhältnis der Streckgrenze des Materials zur maximal auftretenden Belastung:  
<div align="center"> ''' S<sub>F</sub>=R<sub>e</sub>/σ<sub>max</sub> ''' </div>
<div align="center"> ''' S<sub>F</sub>=R<sub>e</sub>/σ<sub>max</sub> ''' </div>
* Als maximal auftretende Belastung wird der ermittelte Maximalwert der Von-Mises-Spannung (im Beispiel '''518&nbsp;MPa''') verwendet.
* Als maximal auftretende Belastung wird für zähe Materialien der ermittelte Maximalwert der Von-Mises-Spannung (im Beispiel '''518&nbsp;MPa''') verwendet.
* Wir haben die Streckgrenze (hier '''410&nbsp;MPa''') als Kriterium für die Berechnung des Sicherheitsfaktors für das Material gewählt. Für spröde Materialien hätte man stattdessen auch die Zugfestigkeit wählen können.
* Wir haben die Streckgrenze (hier '''410&nbsp;MPa''') als Kriterium für die Berechnung des Sicherheitsfaktors für das zähe Material gewählt.  
* Daraus müsste für die Position der höchsten Belastung im Beispiel ein '''Sicherheitsfaktor=0,79''' angezeigt werden, was auch der Fall ist:
* Daraus müsste für die Position der höchsten Belastung im Beispiel ein '''Sicherheitsfaktor=0,79''' angezeigt werden, was auch der Fall ist:<div align="center"> [[Bild:Software_CAD_-_Tutorial_-_2D_Komponente_-_Belastung_-_Beanspruchung_-_min_Sicherheitsfaktor.gif|.]] </div>
* '''''Hinweis'':''' Für spröde Materialien muss man stattdessen die Zugfestigkeit als Kriterium wählen. Dann wird jedoch diese im Verhältnis zur maximal 1. Hauptspannung betrachtet (Sicherheitsfaktor gegen Bruch!).
* Ein Sicherheitsfaktor kleiner 1 weist normalerweise auf einen Konstruktionsfehler hin, der mit ziemlicher Sicherheit zu einer Zerstörung des Teils führt (Deshalb auch das rote Ausrufezeichen an der Legende).
* Der maximale Wert des Sicherheitsfaktors wird im ''Fusion 360'' auf 15 begrenzt, um eine anschauliche Farbkontur für die interessanten Bereiche zu erhalten.
* Leider ist die Konfigurierbarkeit der Legende für Sicherheitsfaktoren entgegen der Dokumentation in der aktuellen Version stark eingeschränkt (nur 4 Farbstufen für Banddarstellung, Grenzen fest zwischen 0 und 8).
* Um nicht für das Versagen unzulänglicher Konstruktionen zu haften, erfolgen von Autodesk-Seite ausführliche Erläuterungen in Hinblick auf den [https://help.autodesk.com/view/NINVFUS/DEU/?guid=GUID-8D0B2980-6B54-4006-A89E-53C0C2E202B4 '''Sicherheitsfaktor einer Konstruktion'''] in der Online-Hilfe.


Ein Sicherheitsfaktor kleiner 1 weist normalerweise auf einen Konstruktionsfehler hin, der mit ziemlicher Sicherheit zu einer Zerstörung des Teils führt:
 
'''''===>>> Dieser Abschnitt wird zur Zeit erarbeitet !!!'''''
 
 
<div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_2D-Komponente_-_Belastung_-_Beanspruchung|←]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_2D-Komponente_-_Belastung_-_Spielpassung|→]] </div>

Version vom 1. Oktober 2019, 14:18 Uhr

Beanspruchung (Sicherheitsfaktor)

Der Sicherheitsfaktor (gegen Fließen) für zähe Materialien (z.B. Stahl, Aluminium) wird definiert als das Verhältnis der Streckgrenze des Materials zur maximal auftretenden Belastung:

SF=Remax
  • Als maximal auftretende Belastung wird für zähe Materialien der ermittelte Maximalwert der Von-Mises-Spannung (im Beispiel 518 MPa) verwendet.
  • Wir haben die Streckgrenze (hier 410 MPa) als Kriterium für die Berechnung des Sicherheitsfaktors für das zähe Material gewählt.
  • Daraus müsste für die Position der höchsten Belastung im Beispiel ein Sicherheitsfaktor=0,79 angezeigt werden, was auch der Fall ist:
    .
  • Hinweis: Für spröde Materialien muss man stattdessen die Zugfestigkeit als Kriterium wählen. Dann wird jedoch diese im Verhältnis zur maximal 1. Hauptspannung betrachtet (Sicherheitsfaktor gegen Bruch!).
  • Ein Sicherheitsfaktor kleiner 1 weist normalerweise auf einen Konstruktionsfehler hin, der mit ziemlicher Sicherheit zu einer Zerstörung des Teils führt (Deshalb auch das rote Ausrufezeichen an der Legende).
  • Der maximale Wert des Sicherheitsfaktors wird im Fusion 360 auf 15 begrenzt, um eine anschauliche Farbkontur für die interessanten Bereiche zu erhalten.
  • Leider ist die Konfigurierbarkeit der Legende für Sicherheitsfaktoren entgegen der Dokumentation in der aktuellen Version stark eingeschränkt (nur 4 Farbstufen für Banddarstellung, Grenzen fest zwischen 0 und 8).
  • Um nicht für das Versagen unzulänglicher Konstruktionen zu haften, erfolgen von Autodesk-Seite ausführliche Erläuterungen in Hinblick auf den Sicherheitsfaktor einer Konstruktion in der Online-Hilfe.


===>>> Dieser Abschnitt wird zur Zeit erarbeitet !!!