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Statische Berechnung von Spannungs- und Verformungsgrößen einer Konsole mittels Finite Element Methode

Titel: Statische Berechnung von Spannungs- und Verformungsgrößen einer Konsole mittels Finite Element Methode

Seminararbeit , 2002 , 24 Seiten , Note: 1,0

Autor:in: Jörg Fricke (Autor:in)

Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau
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Zusammenfassung Leseprobe Details

Die in der Abbildung dargestellte Konsole wurde mit der jeweiligen Lastannahme (1 und 2)
als FEM- Modell dargestellt und berechnet. Der Aufbau der Modelle und deren Ergebnisse
sind dokumentiert und ausgewertet worden. Dabei wurden jeweils Spannungen und
Verformungen betrachtet. Bei der Lastannahme 1 wirkt eine senkrechte Kraft F (20kN) auf
die Konsoloberseite. Bei der Lastannahme 2 wird die Kraft F (20kN) über einen Bolzen in die
Konsole eingeleitet, wobei zwischen Bolzen und Konsolbohrungen eine kleine Spielpassung
angenommen werden soll. Die Konsole ist mit einer Rundumnaht angeschweißt. 2.1 FEM- Programm:
Zur Berechnung der Lochscheibe wurde das Programm COSMOS (Version GeoStar 2.6 64K
Version) verwendet. Dabei wurden jeweils die Geometrien erstellt, vernetzt,
Randbedingungen vereinbart und statisch linear berechnet.
2.2 Elementtypen:
Beide Modelle wurden mit Schalenelementen (Shell4L) vernetzt, um Biege- und
Schubspannungen in den Blechen berücksichtigen zu können. Modelliert wurde die Geometrie in Schalenmittelebene. Die Blechdicken S1 und S2 wurden über die
Realkonstanten in COSMOS definiert. [...]

Leseprobe


Inhaltsverzeichnis

  • Formelzeichen
  • 1 Präzisierung der Aufgabenstellung
  • 2 Rechenmodell
    • 2.1 FEM-Programm
    • 2.2 Elementtypen
    • 2.3 Anzahl der Elemente/Knoten
    • 2.4 Lastmodellierung/ Stützen
  • 2 Ergebnisüberprüfung (Handrechnung)
  • 3 Ergebnisse
    • 3.1 Ergebnisse im Modell 1
      • 3.1.1 Vergleichs- und Normalspannungen
      • 3.1.2 Scherspannungen
      • 3.1.3 Verformungen
    • 3.2 Ergebnisse im Modell 2
      • 3.2.1 Vergleichs-/Normalspannungen
      • 3.2.2 Scherspannungen
      • 3.2.3 Verformungen
    • 4 Zusammenfassung
    • 5. Fehlerkritik
    • Abbildungsverzeichnis

    Zielsetzung und Themenschwerpunkte

    Die vorliegende Belegarbeit beschäftigt sich mit der statischen Berechnung einer Konsole unter verschiedenen Lastannahmen mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM). Ziel ist es, die Spannungs- und Verformungsgrößen der Konsole in beiden Lastfällen mithilfe des FEM-Programms COSMOS zu ermitteln und die Ergebnisse zu analysieren.

    • Modellierung der Konsole und der Lastannahmen mit dem FEM-Programm COSMOS
    • Anwenden von Schalenelementen (Shell4L) zur Berücksichtigung von Biege- und Schubspannungen
    • Analyse der Spannungsverteilung und der Verformungen in den verschiedenen Modellen
    • Vergleich der Ergebnisse mit einer Handrechnung zur Validierung der Ergebnisse
    • Diskussion von möglichen Fehlerquellen und Einschränkungen der Berechnungen

    Zusammenfassung der Kapitel

    Das erste Kapitel präzisiert die Aufgabenstellung und beschreibt die beiden Lastannahmen, unter denen die Konsole berechnet wird. Kapitel zwei beschreibt das Rechenmodell, das im FEM-Programm COSMOS verwendet wird. Hier werden das FEM-Programm, die Elementtypen, die Anzahl der Elemente und Knoten sowie die Lastmodellierung erläutert. Kapitel drei präsentiert die Ergebnisse der statischen Berechnungen, wobei die Spannungsverteilung und die Verformungen für beide Lastfälle analysiert werden. Im letzten Kapitel wird die Arbeit zusammengefasst und eine Fehlerkritik durchgeführt.

    Schlüsselwörter

    Finite Elemente Methode, COSMOS, Schalenelement, Spannungsverteilung, Verformung, Lastannahme, Konsole, Handrechnung, Fehlerkritik.

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Details

Titel
Statische Berechnung von Spannungs- und Verformungsgrößen einer Konsole mittels Finite Element Methode
Hochschule
Technische Hochschule Wildau, ehem. Technische Fachhochschule Wildau  (Maschinenbau)
Veranstaltung
FEM
Note
1,0
Autor
Jörg Fricke (Autor:in)
Erscheinungsjahr
2002
Seiten
24
Katalognummer
V20292
ISBN (eBook)
9783638242172
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Statische Berechnung Spannungs- Verformungsgrößen Konsole Finite Element Methode
Produktsicherheit
GRIN Publishing GmbH
Arbeit zitieren
Jörg Fricke (Autor:in), 2002, Statische Berechnung von Spannungs- und Verformungsgrößen einer Konsole mittels Finite Element Methode, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/20292
Blick ins Buch
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Leseprobe aus  24  Seiten
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