Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - CAD-Belastungsanalyse Lastfaelle

Unterschiedliche Lastfälle (Flächenlast, Eigengewicht, Rotation)

In einem FEM-System kann man auf Basis eines FE-Modell mehrere Lastfälle definieren. Das spart sowohl Modellierungsaufwand als Rechenzeit bei der Simulation.

In der Belastungsanalyse des Autodesk Inventor besteht auch die Möglichkeit, mehrere Lastfälle zu berechnen. Allerdings wird jeder Lastfall in einer separaten Simulation definiert, d.h., es werden getrennte FE-Modell dafür benutzt:

Es ist nicht erforderlich, für jeden Lastfall eine neue Simulation zu erstellen. Vorhandene Simulationen (z.B. Streckenlast) können kopiert werden (Kontextmenü):
Das hat den Vorteil, dass man nach Vergabe eines neuen Bezeichners für die Simulation (z.B. Flächenlast), nur die Lasten bzw. einzelne Abhängigkeiten neu definieren muss.

Flaechenlast

Im Unterschied zum FEMAP muss die Kraft nicht als Druckbelastung angegeben werden. Es genügt, nach dem Löschen der ursprünglichen Kraftbelastung die neue Kraft der Fläche zuzuweisen:
Analog dazu löscht man die festgelegte Abhängigkeit an der unteren Lochkante und fixiert dafür die gesamte untere Scheibenfläche:
Die Belastung des Gummimaterials ist bei Flächenbelastung der Stahlscheiben erwartungsgemäß etwas geringer als bei der Streckenlast auf dem Lochrand:
Betrachtet man die Unterseite des Gummipuffers, so besitzt dort die Mises-Spannung praktisch die Werte der darunterliegenden Gummischicht:
Datei:Software FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Belastungsanalyse - lastfall kraft auf flaeche fehler unten.gif
Das kann nicht stimmen, weil die Spannungsverläufe in der unteren Stahlscheibe denen in der oberen Stahlscheibe entsprechen müssen!
Ursache ist die komplette Festlegung aller Knoten auf der Unterseite. Dies entspricht einer absolut starren Fixierung der Scheibenoberfläche. In der Realität kommt es jedoch zu einer Verformung der Scheibe.