Software: FEM - Tutorial - Formoptimierung - Kerbspannung: Unterschied zwischen den Versionen
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* Es ist im ''Autodesk Inventor'' ein neuer Projekt-Ordner "FEM6_CAD_xx" (mit xx=Teilnehmer-Nr. 00..99) anzulegen. | * Es ist im ''Autodesk Inventor'' ein neuer Projekt-Ordner "'''FEM6_CAD_xx'''" (mit '''xx'''=Teilnehmer-Nr. 00...99) anzulegen. | ||
* Nach der Herunterladen der ZIP-Datei ist das darin enthaltene Bauteil "Sonde_xx.ipt" in diesen Projekt-Ordner zu speichern und entsprechend der eigenen Teilnehmer-Nr. umzubenennen. | * Nach der Herunterladen der ZIP-Datei ist das darin enthaltene Bauteil "'''Sonde_xx.ipt'''" in diesen Projekt-Ordner zu speichern und entsprechend der eigenen Teilnehmer-Nr. umzubenennen. | ||
* '''''Wichtig'':''' Im ''Autodesk Inventor'' ist die Dicke der Sonde (über "Extrusion1") auf '''5, | * '''''Wichtig'':''' Im ''Autodesk Inventor'' ist die Dicke der Sonde (über "Extrusion1") auf '''5,xxn&bsp;mm''' zu erhöhen (mit '''xx'''=Teilnehmer-Nr. 00...99) | ||
Mit diesem angepassten CAD-Modell kann nun eine Belastungsanalyse durchgeführt werden: | Mit diesem angepassten CAD-Modell kann nun eine Belastungsanalyse durchgeführt werden: | ||
* Die Kraft von 3 N soll senkrecht auf die Nut-Fläche des Tast-Kopfes wirken. | * Die Kraft von '''3 N''' soll senkrecht auf die Nut-Fläche des Tast-Kopfes wirken. | ||
* Die Befestigung der Tast-Sonde erfolgt mittels Stift und Schraube an der Anlage-Fläche ("Verankern" mittels "Pin-Abhängigkeit"): | * Die Befestigung der Tast-Sonde erfolgt mittels Stift und Schraube an der Anlage-Fläche ("Verankern" mittels "Pin-Abhängigkeit"): | ||
*# Die Stift-Bohrung dient als Führung (Fixierung nur in Radial-Richtung) | *# Die Stift-Bohrung dient als Führung (Fixierung nur in Radial-Richtung) | ||
Version vom 18. April 2018, 12:39 Uhr
Kerbspannung an einer taktilen Sonde trotz Abrundung
Eine einseitig befestigte Sonde (Außenmaße: 70x20nbsp;mm²) aus ABS-Kunststoff erfährt durch einen Tastvorgang eine Druckkraft von maximal 3 N. Diese Kraft führt zu einer Auslenkung von ca. 4 mm. Obwohl alle Kerb-Ecken mit einem Radius 0,5 mm abgerundet wurden, entsteht eine starke Kerbspannung am Übergang des Tasthebels zum Einspann-Block. Die Wirkung der kritischen Kerbe ist analysieren. Durch eine geeignete Kerbform-Gestaltung ist ein Sicherheitsfaktor ≥ 2 für das gesamte Bauteil zu erreichen.
Analyse der Bauteil-Belastung
Das CAD-Modell der Sonde wird verpackt in einer ZIP-Datei zur Verfügung gestellt:
- Es ist im Autodesk Inventor ein neuer Projekt-Ordner "FEM6_CAD_xx" (mit xx=Teilnehmer-Nr. 00...99) anzulegen.
- Nach der Herunterladen der ZIP-Datei ist das darin enthaltene Bauteil "Sonde_xx.ipt" in diesen Projekt-Ordner zu speichern und entsprechend der eigenen Teilnehmer-Nr. umzubenennen.
- Wichtig: Im Autodesk Inventor ist die Dicke der Sonde (über "Extrusion1") auf 5,xxn&bsp;mm zu erhöhen (mit xx=Teilnehmer-Nr. 00...99)
Mit diesem angepassten CAD-Modell kann nun eine Belastungsanalyse durchgeführt werden:
- Die Kraft von 3 N soll senkrecht auf die Nut-Fläche des Tast-Kopfes wirken.
- Die Befestigung der Tast-Sonde erfolgt mittels Stift und Schraube an der Anlage-Fläche ("Verankern" mittels "Pin-Abhängigkeit"):
- Die Stift-Bohrung dient als Führung (Fixierung nur in Radial-Richtung)
- Die Gewindebohrung dient als Fest-Lager auf einer M3-Schraube (Fixierung aller 3 Richtungen).
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Minimierung der Kerbwirkung durch Abrundung
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