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. [...]
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
- 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
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.
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.
- 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
