Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Beispiel: Unterschied zwischen den Versionen
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Mittels der Finite-Elemente-Methode sollen sowohl die Materialbelastung als auch die Verformung eines Gummipuffers bei Einwirkung von Kräften untersucht werden: | |||
* An den Stirnflächen des Gummizylinders sind Stahlscheiben verklebt (Durch Vulkanisieren, damit keine zusätzliche Zwischenschicht entsteht). | |||
* Das Durchgangsloch hat einen Durchmesser von 4 mm. | |||
* Die Gesamthöhe des Puffers (Scheiben plus Gummi) beträgt 30 mm. | |||
* Die Stahlscheiben haben folgende Eigenschaften: | |||
** Material Stahl C35 | |||
** Außendurchmesser 20 mm | |||
** Lochdurchmesser 4 mm | |||
** Dicke 0,5'''xx''' mm (mit ''''''xx''''''=Teilnehmer-Nr. '''01'''...'''99''') | |||
* Der Gummi hat folgende Material-Eigenschaften: | |||
** E-Modul = 5 N/mm² | |||
** Poisson Zahl=0,5 (idealisiert!) | |||
** Expansionskoeff. therm.=1E-4/K | |||
** Zugfestigkeit= 10 MPa | |||
** Druckfestigkeit=110 MPa | |||
** Dichte=1,1 g/cm³ | |||
'''Hinweis:''' Eine Querkontraktionszahl von 0,5 ist der maximal mögliche Wert und entspricht einem inkompressiblem Material. Einige Gummiarten erreichen fast diesen Wert: | |||
* Für den obigen Verwendungszweck kann man '''''ν''=0,49''' annehmen. | |||
* Bei FE-Programmen kann dieser nahe am Grenzwert=0,5 liegende ''ν''-Wert zu Problemen führen, da in den Gleichungssystemen der Quotient (1-2''ν'') auftaucht. Bei ''ν''=0,5 kommt es zur Division durch Null, kurz davor können die großen Zahlen Ursache von Fehlern sein. | |||
Welchen konkreten Wert man benutzt, ist nicht egal! Bereits die geringen Änderungen von ''ν'' zwischen 0,48 und 0,4998 ändern die Kompressibilität um den Faktor 100 : | |||
Version vom 14. April 2009, 13:03 Uhr
Gummipuffer zur Schwingungsdämpfung
Mittels der Finite-Elemente-Methode sollen sowohl die Materialbelastung als auch die Verformung eines Gummipuffers bei Einwirkung von Kräften untersucht werden:
- An den Stirnflächen des Gummizylinders sind Stahlscheiben verklebt (Durch Vulkanisieren, damit keine zusätzliche Zwischenschicht entsteht).
- Das Durchgangsloch hat einen Durchmesser von 4 mm.
- Die Gesamthöhe des Puffers (Scheiben plus Gummi) beträgt 30 mm.
- Die Stahlscheiben haben folgende Eigenschaften:
- Material Stahl C35
- Außendurchmesser 20 mm
- Lochdurchmesser 4 mm
- Dicke 0,5xx mm (mit 'xx'=Teilnehmer-Nr. 01...99)
- Der Gummi hat folgende Material-Eigenschaften:
- E-Modul = 5 N/mm²
- Poisson Zahl=0,5 (idealisiert!)
- Expansionskoeff. therm.=1E-4/K
- Zugfestigkeit= 10 MPa
- Druckfestigkeit=110 MPa
- Dichte=1,1 g/cm³
Hinweis: Eine Querkontraktionszahl von 0,5 ist der maximal mögliche Wert und entspricht einem inkompressiblem Material. Einige Gummiarten erreichen fast diesen Wert:
- Für den obigen Verwendungszweck kann man ν=0,49 annehmen.
- Bei FE-Programmen kann dieser nahe am Grenzwert=0,5 liegende ν-Wert zu Problemen führen, da in den Gleichungssystemen der Quotient (1-2ν) auftaucht. Bei ν=0,5 kommt es zur Division durch Null, kurz davor können die großen Zahlen Ursache von Fehlern sein.
Welchen konkreten Wert man benutzt, ist nicht egal! Bereits die geringen Änderungen von ν zwischen 0,48 und 0,4998 ändern die Kompressibilität um den Faktor 100 :
===>> Hier geht es bald weiter !!!
Dieser Übungskomplex wurde noch nicht vollständig implementiert. Das Original der Übungsanleitung befindet sich unter http://www.ifte.de/lehre/cae/fem/02_mechanik3d/index.html
