Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Z88 - Belastungsanalyse Postprocessing

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Ergebnis-Darstellung (Streckenlast)

Die Beschränktheit der grafischen Ausgabe des Postprozessors im Vergleich zu kommerziellen Lösungen kommt bei den Ergebnissen für Baugruppen noch stärker zur Wirkung:

• Bauteile können nicht durch Knopfdruck "isoliert" werden, man kann also interessierende Teile für die Analyse nicht einfach freistellen.
• Im Beispiel mit den sehr unterschiedlichen E-Modulen in den Bauteilen zeigt die "Skalierung" der Farblegende mittels "Filter" eine gute Wirkung:
  • Innerhalb des Filterbereiches werden die Wert-Unterschiede (z.B. der von-Mises-Spannung) farblich gut aufgelöst.
  • Außerhalb des Bereiches erfolgt keine farbliche Darstellung, so dass im Beispiel nur Spannungen auf den Stahlscheiben dargestellt werden:
    
  • Beide Stahlscheiben sollten an Ihren Außenfächen auf Grund der fast gleichen Belastung weitestgehend identische Spannungsverläufe zeigen.
  • Die Spannungsverläufe zeigen ein relativ starkes Rauschen, was aus dem Zusammenwirken der groben Vernetzung mit dem Kontakt zum Gummi resultiert.

Mittels der grafischen Darstellung erhält man vor allem einen Eindruck zum qualitativen Verlauf der Belastung und Verformung:

• Globale Minima und Maxima werden bei der ungefilterten Darstellung als Grenzwerte der Farblegende angezeigt.
• Postprozessor > Ergebnisse exportieren ermöglicht eine auf Knoten- und Element-Sets bezogene Anzeige interessierender Werte, wie:
  • Anzahl der Knoten/Elemente im Set
  • minimale/maximale Verschiebung,
  • minimale/maximale/durchschnittliche Vergleichsspannung
  • minimale/maximale/durchschnittliche/gesamte Kraft dargestellt
• Meist müssen für diese Art der Ergebnisabfrage keine zusätzlichen Sets definiert werden. Die bereits existierenden Sets decken die interessierenden Stellen des Modells bereits ab (Last-Einleitung, Auflager, Bauteile und bei Kontaktanalyse auch die Kontakt-Bereiche):
  
• So kann man für die "Lochkante_unten" die Summe der Auflagekräfte überprüfen. Diese ist größer als die Last-Kraft, weil nicht nur die Z-Komponente betrachtet wird! Sie entspricht aber sehr exakt der Kraftsumme an der "Lochkante_oben" (Abweichung z.B. ca. 0,02%).
• Die maximalen Knotenkräfte eines Sets sind immer größer als die maximalen Elementkräfte des zugehörigen Elementsets (Unterschiede > ca. 10%).

Fragen (Streckenlast)

1. Wie groß ist der Sicherheitsfaktor am Innenrand der oberen Stahlscheibe bei einer Druckkraft von 100 N auf die Lochkante?
2. Wie groß ist der Maximalwert der Mises-Spannung im Gummimaterial.
3. Wie stark wird der Gummipuffer maximal zusammengedrückt (in Z-Richtung).

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