Simulation von Flanschverschraubung
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- Markus Beltz
- vor 9 Jahren
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1 Telefon: Simulation von Flanschverschraubung Datum: Montag, 12. Dezember 2013 Konstrukteur: Studienname: Zugkräfte + Schraubenvorspannung Analyseart: Statische Analyse Beschreibung Keine Daten Inhaltsverzeichnis Beschreibung... 1 Annahmen... 2 Modellinformationen... 2 Studieneigenschaften... 4 Einheiten... 4 Materialeigenschaften... 5 Lasten und Einspannungen... 6 Verbindungsstückdefinitionen... 7 Kontaktinformationen... 8 Vernetzungsinformationen... 8 Sensordetails... 8 Resultierende Kräfte... 9 Balken... 9 Studienergebnisse Schlussfolgerung Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 1
2 Annahmen Originalmodell Modell analysiert (Symmetrie genutzt) Modellinformationen Zugbelastung 24000N Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 2
3 Volumenkörper Dokumentname und Referenz Kombinieren1 Modellname: Flanschverschraubung Aktuelle Konfiguration: Standard Behandelt als Volumenkörper Volumetrische Eigenschaften Masse: kg Volumen: e-005 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht: N Dokumentpfad/Datum der Änderung C:\2013\Schraubenberech nung\ Schraubenmodell nur Zugkräfte\Platte.SLDPRT Nov 09 23:17: Kombinieren1 Volumenkörper Masse: kg Volumen: e-005 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht: N C:\2013\Schraubenberech nung\ Schraubenmodell nur Zugkräfte\Platte.SLDPRT Nov 09 23:17: Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 3
4 Studieneigenschaften Studienname Analyseart Vernetzungstyp Thermische Auswirkung: Wärmeoption Temperatur bei Nulldehnung Flüssigkeitsdruckauswirkungen von SolidWorks Flow Simulation einbeziehen Solver-Typ Inplane-Auswirkung: Soft Spring: Massenträgheitsentlastung: Inkompatible Verbindungsoptionen Große Verschiebung Freie Körperkräfte berechnen Reibung Adaptionsmethode verwenden: Ergebnisordner Zugkräfte + Schraubenvorspannung Statische Analyse Volumenkörpervernetzung Ein Temperaturbelastung berücksichtigen 25 Celsius Aus FFEPlus Aus Aus Aus Automatisch Aus Ein Aus Aus SolidWorks Dokument (C:\2013\Schraubenberechnung\ Schraubenmodell nur Zugkräfte) Einheiten Einheitensystem: Länge/Verschiebung Temperatur Winkelgeschwindigkeit Druck/Spannung SI (MKS) mm Celsius rad/s N/mm^2 (MPa) Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 4
5 Materialeigenschaften Modellreferenz Eigenschaften Komponenten Kurvendaten:N/A Name: S355 Beispiel Modelltyp: Linear Elastisch Isotrop Standardversagenskri terium: Max. von-mises- Spannung Fließgrenze: N/mm^2 Zugfestigkeit: 450 N/mm^2 Elastizitätsmodul: N/mm^2 Poissonsche Zahl: 0.28 Massendichte: 7800 g/cm^3 Schubmodul: N/mm^2 Wärmeausdehnungsk 1.2e-005 /Kelvin oeffizient: Volumenkörper 1(Kombinieren1)(Platte-1), Volumenkörper 1(Kombinieren1)(Platte-2) Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 5
6 Lasten und Einspannungen Einspannungsn ame Einspannungsbild Einspannungsdetails Elemente: Typ: 1 Fläche(n) Rolle/Gleitvorrichtung Rolle/Gleitvorri chtung-1 Resultierende Kräfte Komponenten X Y Z Resultierend Reaktionskraft(N) Reaktionsmoment(N.m) Elemente: Typ: 4 Fläche(n) Symmetrie Symmetrie-1 Lastname Lastbild Lastdetails Kraft-1 Elemente: 1 Fläche(n) Typ: Normalkraft anwenden Wert: N Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 6
7 Verbindungsstückdefinitionen Stift-/Schrauben-/Lagerverbindungsglied Modellreferenz Verbindungstückdetails Kraftdetails Elemente: 2 Kante(n) Typ: Schraube(Kopf- /Mutterdurchmes ser)(stirnsenkung ) Kopfdurchmesser: 22 mm Mutterdurchmesser: 22 mm Nominaler 12 Schaftdurchmesser: Vorlast (Axial): Youngsches Modul: 2.1e+011 Poissonsche Zahl: 0.28 Vorlasteinheiten: N Schraubenprüfung: Berechneter Faktor der Sicherheitsverteilung : Gewünschter Faktor der Sicherheitsverteilung : OK DIN M12 x 40 x 21-N - 1 Verbindungsstückkräfte Typ X-Komponente Y-Komponente Z-Komponente Resultierend Axialkraft (N) Schubkraft (N) Biegemoment (N.m) Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 7
8 Kontaktinformationen Kontakt Kontaktbild Kontakteigenschaften Globaler Kontakt Typ: Knoten zu Knoten Komponenten: 1 Komponente(n) Reibungswert: 0.2 Vernetzungsinformationen Vernetzungstyp Verwendeter Vernetzungstyp: Jacobi-Punkte Maximale Elementgröße Minimale Elementgröße Vernetzungsqualität Volumenkörpervernetzung Kurvengestütztes Netz 4 Punkte 5 mm mm Hoch Sensordetails Keine Daten Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 8
9 Resultierende Kräfte Reaktionskräfte Auswahlsatz Einheiten Summe X Summe Y Summe Z Resultierend Gesamtes Modell N Reaktionsmomente Auswahlsatz Einheiten Summe X Summe Y Summe Z Resultierend Gesamtes Modell N.m Balken Keine Daten Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 9
10 Studienergebnisse Name Typ Min. Max. Spannung1 VON: Von-Mises-Spannung N/mm^2 (MPa) N/mm^2 (MPa) Knoten: Knoten: Flanschverschraubung -Zugkräfte + Schraubenvorspannung-Spannung Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 10
11 Name Typ Min. Max. Verschiebung1 URES: Resultierende Verschiebung mm mm Knoten: Knoten: 5419 Flanschverschraubung -Zugkräfte + Schraubenvorspannung-Verschiebung Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 11
12 Name Typ Min. Max. Dehnung1 ESTRN: Äquivalente Dehnung e Element: Element: Flanschverschraubung -Zugkräfte + Schraubenvorspannung-Dehnung Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 12
13 Name Typ Min. Max. Spannung2 SZ: Z-Normalspannung N/mm^2 (MPa) Knoten: N/mm^2 (MPa) Knoten: 2365 Flanschverschraubung -Zugkräfte + Schraubenvorspannung-Spannung2 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 13
14 Schlussfolgerung Durch Flexibilität und Integration von SolidWorks Simulation sind die Bewertungen von geometrischen Varianten im Arbeitsablauf gleich. Damit wird der Vergleich real einfacher und transparenter für den Ingenieur. Der Ansatz von Simulation ist allgemein anwendbar, wodurch keine fallspezifischen Koeffizienten und Faktoren benötigt werden. Der Konstrukteur kann durch den Einsatz von SolidWorks Simulation mit den gleichen Startinformationen seine Tests machen, wie beim Prüfen der physikalischen Modelle. Weitere Vorteile: - Gleiche Vorgehensweise für Variantenbewertung - Automatischer Bericht - durchgehend EDV Dokumente für Ablage und Verwaltung Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Flanschverschraubung 14
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