Telefon: +49 711 797 31 040 www.dps-software.de Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen Datum: Dienstag, 20. März 2014 Konstrukteur: Studienname: Netz verfeinert Analyseart: Statische Analyse Beschreibung Es soll ein Bolzen, der auf zwei Laschen gelagert ist, mit einer mittigen Last von 50.000N nachgewiesen werden. Das Material ist S235 (1.0037). Inhaltsverzeichnis Beschreibung... 1 Annahmen... 2 Modellinformationen... 3 Studieneigenschaften... 5 Einheiten... 5 Materialeigenschaften... 6 Lasten und Einspannungen... 7 Verbindungsstückdefinitionen... 7 Kontaktinformationen... 8 Vernetzungsinformationen... 10 Sensordetails... 12 Resultierende Kräfte... 12 Balken... 12 Studienergebnisse... 13 Schlussfolgerung... 20 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 1
Annahmen Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 2
Modellinformationen Volumenkörper Dokumentname und Referenz Trennlinie2 Modellname: Baugruppe Halterung Bolzen Aktuelle Konfiguration: Standard Behandelt als Volumenkörper Volumetrische Eigenschaften Masse:3.67566 kg Volumen:0.000471239 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht:36.0215 N Dokumentpfad/Datum der Änderung C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\bolzen.sldprt Jan 10 15:44:29 2014 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 3
Trennlinie1 Volumenkörper Masse:0.932583 kg Volumen:0.000119562 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht:9.13932 N C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\halterung.sldprt Jan 10 17:40:02 2014 Trennlinie1 Volumenkörper Masse:0.932583 kg Volumen:0.000119562 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht:9.13932 N C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\halterung.sldprt Jan 10 17:40:02 2014 Aufsatz-Linear austragen1 Aufsatz-Linear austragen1 Volumenkörper Volumenkörper Masse:0.0735133 kg Volumen:9.42478e-006 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht:0.72043 N Masse:0.0735133 kg Volumen:9.42478e-006 m^3 Dichte:7800 kg/m^3 Gewicht:0.72043 N C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\sicherungsring.sl DPRT Jan 10 15:44:29 2014 C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\sicherungsring.sl DPRT Jan 10 15:44:29 2014 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 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 Netz verfeinert Statische Analyse Volumenkörpervernetzung Ein Temperaturbelastung berücksichtigen 25 Celsius Aus FFEPlus Aus Aus Aus Automatisch Aus Ein Aus Aus SolidWorks Dokument (C:\00_dpswm Daten\02 intern\00 in Arbeit\2014\02 Dubbel vs Simulation\ Halterung Bolzen aktuell\simulation) Einheiten Einheitensystem: Länge/Verschiebung Temperatur Winkelgeschwindigkeit Druck/Spannung SI (MKS) mm Celsius rad/s N/mm^2 (MPa) Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 5
Materialeigenschaften Modellreferenz Eigenschaften Komponenten Kurvendaten:N/A Name: 1.0037 (S235JR) Modelltyp: Linear Elastisch Isotrop Standardversagenskri terium: Max. von-mises- Spannung Fließgrenze: 235 N/mm^2 Zugfestigkeit: 360 N/mm^2 Elastizitätsmodul: 210000 N/mm^2 Poissonsche Zahl: 0.28 Massendichte: 7800 g/cm^3 Schubmodul: 79000 N/mm^2 Wärmeausdehnungsk 1.1e-005 /Kelvin oeffizient: Volumenkörper 1(Trennlinie2)(Bolzen-1), Volumenkörper 1(Trennlinie1)(Halterung-1), Volumenkörper 1(Trennlinie1)(Halterung-2), Volumenkörper 1(Aufsatz- Linear austragen1)(sicherungsring- 1), Volumenkörper 1(Aufsatz- Linear austragen1)(sicherungsring- 2) Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 6
Lasten und Einspannungen Einspannungsn ame Einspannungsbild Einspannungsdetails Elemente: Typ: 2 Fläche(n) Fixierte Geometrie Fixiert-1 Resultierende Kräfte Komponenten X Y Z Resultierend Reaktionskraft(N) 0.00148773 50000 8.39233e-005 50000 Reaktionsmoment(N.m) 0 0 0 0 Lastname Lastbild Lastdetails Kraft-1 Elemente: 1 Fläche(n), 1 Ebene(n) Referenz: Ebene oben Typ: Kraft anwenden Werte: ---, ---, -50000 N Phasenwinkel: 0 Einheiten: deg Verbindungsstückdefinitionen Keine Daten Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 7
Kontaktinformationen Kontakt Kontaktbild Kontakteigenschaften Typ: Kontaktpaar Kein Penetration Einheiten: 3 Fläche(n) Kontaktsatz-1 Reibungswert: 0.05 Erweitert: Knoten zu Oberfläche Kontakt/Reibungskräfte Komponenten X Y Z Resultierend Kontaktkraft(N) 5.9029 4.92E-011-1.4744E-012 5.9029 Reibungskraft(N) -5.2069E-013 0.24508 0.02832 0.24671 Kontaktsatz-2 Typ: Kontaktpaar Kein Penetration Einheiten: 3 Fläche(n) Reibungswert: 0.05 Erweitert: Knoten zu Oberfläche Kontakt/Reibungskräfte Komponenten X Y Z Resultierend Kontaktkraft(N) -1.6843 1.0417E-011 7.5318E-013 1.6843 Reibungskraft(N) -1.4022E-013 0.049158 0.025304 0.055288 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 8
Kontaktsatz-3 Typ: Kontaktpaar Kein Penetration Einheiten: 3 Fläche(n) Reibungswert: 0.05 Erweitert: Knoten zu Oberfläche Kontakt/Reibungskräfte Komponenten X Y Z Resultierend Kontaktkraft(N) 4.3569E-005 14.382-13.018 19.398 Reibungskraft(N) -1.5544 0.79388-0.073588 1.747 Kontaktsatz-4 Typ: Kontaktpaar Kein Penetration Einheiten: 3 Fläche(n) Reibungswert: 0.05 Erweitert: Knoten zu Oberfläche Kontakt/Reibungskräfte Komponenten X Y Z Resultierend Kontaktkraft(N) 6.6432E-005 6.8716-8.3642 10.825 Reibungskraft(N) 1.0662 0.82607 0.067048 1.3504 Globaler Kontakt Typ: Verbunden Komponenten: 1 Komponente(n) Optionen: Kompatibles Netz Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 9
Vernetzungsinformationen Vernetzungstyp Verwendeter Vernetzungstyp: Jacobi-Punkte Maximale Elementgröße Minimale Elementgröße Vernetzungsqualität Vernetzen der fehlgeschlagenen Teile mit inkompatiblem Netz wiederholen Volumenkörpervernetzung Kurvengestütztes Netz 4 Punkte 9.00304 mm 9.00304 mm Hoch Aus Vernetzungsinformationen - Details Gesamtknotenanzahl 145852 Gesamtelementanzahl 93107 Maximales Seitenverhältnis 5.2001 % von Elementen mit Seitenverhältnis < 3 99.2 % von Elementen mit Seitenverhältnis > 10 0 % von verzerrten Elementen (Jacobi) 0 Dauer bis zur Beendigung der Vernetzung (hh;mm;ss): Computer-Name: 00:00:07 DPS-10661 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 10
Vernetzungssteuerungsinformationen: Vernetzungssteuerungsname Vernetzungssteuerungsbild Vernetzungssteuerungsdetails Steuerung-1 Elemente: 5 Fläche(n) Einheiten: mm Größe: 2 Verhältnis: 1.5 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 11
Steuerung-2 Elemente: 6 Kante(n) Einheiten: mm Größe: 0.5 Verhältnis: 1.5 Sensordetails Keine Daten Resultierende Kräfte Reaktionskräfte Auswahlsatz Einheiten Summe X Summe Y Summe Z Resultierend Gesamtes Modell N 0.00148773 50000 8.39233e-005 50000 Reaktionsmomente Auswahlsatz Einheiten Summe X Summe Y Summe Z Resultierend Gesamtes Modell N.m 0 0 0 0 Balken Keine Daten Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 12
Studienergebnisse Name Typ Min. Max. Spannung1 VON: Von-Mises-Spannung 0.423048 N/mm^2 (MPa) Knoten: 576 224.307 N/mm^2 (MPa) Knoten: 143663 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-spannung-spannung1 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 13
Name Typ Min. Max. Verschiebung1 URES: Resultierende Verschiebung 0 mm 0.158354 mm Knoten: 53942 Knoten: 2393 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-verschiebung-verschiebung1 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 14
Name Typ Min. Max. Dehnung1 ESTRN: Äquivalente Dehnung 2.78378e-006 0.000806659 Element: 14728 Element: 92925 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-dehnung-dehnung1 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 15
Name Typ Min. Max. Verschiebung2 UY: Y-Verschiebung -0.158354 mm 0.00524151 mm Knoten: 2393 Knoten: 17017 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-verschiebung-verschiebung2 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 16
Name Typ Min. Max. Spannung2 KD: Kontaktdruck 0 N/mm^2 (MPa) Knoten: 9 165.373 N/mm^2 (MPa) Knoten: 97735 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-spannung-spannung2 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 17
Name Typ Min. Max. Spannung3 P1: 1. Hauptspannung -74.8561 N/mm^2 (MPa) Knoten: 7611 345.329 N/mm^2 (MPa) Knoten: 7981 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-spannung-spannung3 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 18
Name Typ Min. Max. Spannung4 SX: X-Normalspannung -221.403 N/mm^2 (MPa) Knoten: 144145 274.52 N/mm^2 (MPa) Knoten: 7981 Baugruppe Halterung Bolzen-Netz verfeinert-spannung-spannung4 Analysiert mit SolidWorks Simulation Simulation von Baugruppe Halterung Bolzen 19
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 Baugruppe Halterung Bolzen 20