Software: FEM - Tutorial - 2D-Komponente - Belastung - Beanspruchung

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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:

S_F=R_e/σ_max

• 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 !!!

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