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  Schräge Schraubenkopfauflage -> Biegebelastung untersuchen

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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  Schräge Schraubenkopfauflage -> Biegebelastung untersuchen (2312 mal gelesen)
Tamara-696
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Beiträge: 6
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erstellt am: 17. Aug. 2016 14:00    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Spalt_Verbund.png


Kreisringsegment_Verbund.PNG


Kreisringsegment_Verbund_Durchdringung.PNG

 
Hallo Zusammen,

im Rahmen meiner Bachelorarbeit untersuche ich Schraubenverbindungen mittels FEM Ansys WB 13.0.
Mit einer meiner Rechnung möchte ich den Einfluss untersuchen, den eine schräge Kopfauflagefläche auf die Belastungen meiner Schraube hat. Meine Schraube habe ich vereinfacht als Zylinder mit Kopf dargestellt.
Mein Problem ist nun, dass ich mit der bisher gewählten Kontaktbedingung Verbund an der Kopfauflage nicht weiterkomme, da mir Ansys die Auflage als eben annimmt und den Spalt bei der Berechnung einfach ignoriert (siehe Bild). Bei einer Berechnung mit reibungsbehaftet durchdringt mein Schraubenkopf das komplette Bauteil.
Alternativ habe ich versucht die Schraube nur an einem kleinen Kreisringsegment mit Verbund zu definieren und die restliche Auflagefläche schräg machen, jedoch durchdringt in diesem Fall der Schraubenkopf die Auflagefläche wieder (siehe Bilder).

Falls jemand eine Idee hat, wie ich dieses Problem noch angehen kann, wäre ich sehr dankbar.

Liebe Grüße
Tamara

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deepblue
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Simulationsingenieur


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Beiträge: 912
Registriert: 17.04.2003

ANSYS v19.1, Mechanical, Fluent, ICEM CFD
NX 12.0.1
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Win7 64bit
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NVIDIA Quadro FX2000

erstellt am: 19. Aug. 2016 14:29    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Tamara-696 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Tamara,
ich würde den Schraubenkopf reibungsbehaftet rechnen. In den Kontaktoptionen gibt es die Kontaktbehandlung, dort die Option "Auf Berührung anpassen". Versuch es mal damit.
Außerdem solltest Du berücksichtigen, dass die Ergebnisdarstellung skaliert dargestellt sein kann und dies bei Schraubenverbindungen auch verwirrend sein kann (Durchdringungen).
Um den Kontakt daher genauer zu prüfen gibt es die Kontakt-Tools in der Ergebnisauswertung. Dort kannst Du den Kontaktstatus, Durchdringungen und Flächenpressungen auswerten.

------------------
Viele Grüße von
Deepblue         

PS: War meine Antwort hilfreich? Dann freu ich mich über Unities 

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Tamara-696
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Beiträge: 6
Registriert: 17.08.2016

erstellt am: 19. Aug. 2016 14:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Deepblue,

Danke für deine Antwort.
Meine Ergebnis war maßstabsgetreu dargestellt. Ich werde es mit deinen Tipps nochmals versuchen 
Gibt es eine Möglichkeit darzustellen wie sich die Kopfauflagefläche unter der Belastung verformt? Habe es mit plastischem Material versucht aber das gleiche Ergebnis wie bei linear-elastisch erhalten, dabei waren die Belastungen im plastischen Bereich.

LG Tamara

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cgebhardt
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Beiträge: 1449
Registriert: 20.11.2000

erstellt am: 23. Aug. 2016 08:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Tamara-696 10 Unities + Antwort hilfreich

Dass der Kopf das Bauteil durchdringt, wenn nur am Rand Verbundkontakt herrscht, muss so sein. Das Ergebnis ist daher passend zu den Randbedingungen, aber die sind halt nun mal nicht wirklich physikalisch, deshalb rate ich von so einer Bastellösung ab.
Ich würde wie Deepblue vorschlägt reibungsbehafteten Kontakt verwenden. Die Kontaktoption "auf berühren Anpassen" ermittelt einen Offset an der Stelle mit dem geringsten Abstand und dient nur dazu, den Kontakt soweit zu verschieben, dass eine potenzielle Lücke durch die Vernetzung und die daraus resultierende Verschiebung geschlossen wird. Der Rest des Spalts bleibt erhalten.
Wenn es dann immer noch Durchdringungen gibt, setzen Sie bei den Kontakteigenschaften den Pinball Radius auf einen Wert ungefähr 2x so hoch wie die Durchdringung.
Falls das auch nicht hilft, Bilder mit Skalierung 1:1 hier posten.

Viele Grüße
CG

------------------
Christof Gebhardt

CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Tamara-696
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Beiträge: 6
Registriert: 17.08.2016

erstellt am: 23. Aug. 2016 10:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Die Berechnung hat mit auf Berührung anpassen funktioniert!
Vielen Dank für eure Hilfe 

LG Tamara 

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