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Schnittmodell.jpg Knoten_max_HS.jpg Tabelle_HS.jpg

Hallo zusammen,

ich bin momentan damit beschäftigt, eine Schweißnaht nach Kerbspannungskonzept (R1 Konzept) nachzuweisen. Es handelt sich dabei um die Verbindung zwischen einem Gehäuse und einem Kreisring. Der Kreisring wird durch eine Schrägverzahnung durch ein Drehmoment, eine Axiallast sowie einen Innendruck belastet. Ein Bild des Modells mit Skizze der Schweißnaht befindet sich im Anhang.

Für den Nachweis sind die Nahtwurzel und die Nahtübergänge mit einem effektiven Radius zu verrunden. Dieser Radius ist ebenfalls auf den Bildern im Anhang zu sehen. Die erforderliche Spannung für den Nachweis (= max. Hautpspannung) ist auf der Oberfläche dieses Verrundungsradius abzulesen. Da mich neben der Höhe der Hauptspannung auch noch der Winkel der Hauptspannung interessiert, möchte ich mir mein Ergebnis mittels "Vektor Principal" / "Hauptverktor" als Textdatei ausgeben lassen.

In Ansys haben ich nun die Oberfläche des effektiven Kerbradius selektiert und mir die durch das Programm ausgegebenen Spannungen angeschaut. Dabei bin ich auf ein Problem gestoßen, was ich mir nicht erklären kann. Die Oberfläche des Radius ist kraftfrei, wodurch ein ebener Spannungszustand vorliegen müsste, sprich eine der drei Hauptspannungen müsste null sein. In der Tabelle (siehe ebenfalls Anhang) ist dies allerdings nicht der Fall. Kann sich das jemand erklären? Könnte mir momentan lediglich vorstellen, dass etwas mit meinem Modell nicht stimmt.

Bin momentan etwas am verzweifeln, weshalb ich für jeden Ratschlag äußerst dankbar bin. Arbeite seit ca. einem Monat mit Ansys, bin also noch Neuling.

Danke und Gruß

[Diese Nachricht wurde von Ricross am 05. Aug. 2017 editiert.]

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Stumpfstoss.jpg Skizze_auswerteflaeche.jpg Spannungen_Auswerteflaeche.jpg

Hallo nochmals,

ich habe mir zu Testzwecken einfach einmal einen Stumpfstoß zweier Platten modelliert. Hierbei wird die rechte Seite mit einer Zugkraft belastet, die linke Seite ist fixiert. Nun habe ich mir die Hauptspannungen an der Oberfläche anzeigen lassen, da hier eine Komponente Null sein müsste. Zur Auswertung habe ich extra eine Fläche erstellt, deren Knoten nicht auf der Kante zu den Randbedingungen liegen, damit auch sicher kraftfrei. In der Tabelle mit den Spannungen habe ich beispielhaft zwei Zeilen markiert, deren Knoten direkt in der Mitte des Bauteils liegen. Hier musste ich leider ebenfalls feststellen, dass die Werte aller drei Hauptspannungen ungleich Null sind. Habe ich evtl. etwas falsch verstanden bzw. weißt mein Ansatz vielleicht irgendwo einen Fehler auf?

Danke und Gruß

[Diese Nachricht wurde von Ricross am 06. Aug. 2017 editiert.]

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hi,
keine Sorge, an dem Model liegts nicht.
mechanische Spannungen sind Elementergebnisse (im Gegensatz zu z.B. Verschiebungen) diese werden also IM Element, oder genauer an den Integrationspunkten, berechnet. Auf die Knoten werden sie dann extrapoliert. Also vom Inneren des Elementes (Integrationspunkte, im Inneren des Elementes) an die Knoten. Durch diese Extrapolation entstehen Abweichungen die umso kleiner werden je dichter die Integrationspunkte an den Knoten liegen (= kleine Elemente, = kurzer Extrapolationsweg, = kleinere Abweichungen).

Das kannst du mit dem APDL Befehl ERESX, Key
Specifies extrapolation of integration point results. steuern.

Davon abgesehen ist dein Netz aus dem ersten Post, viel zu grob um hiermit Spannungen bewerten zu können. Ein Submodel ist hier sicher ratsam.

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Hi,

vielen Dank für deine Antwort! Ich habe zwischenzeitlich auch mit meinem Prof darüber diskutiert, dieser hat mir ebenfalls bestätigt, dass das durch die Interpolation der Spannungen in den Elemente auf die Oberfläche hervorgerufen wird.

Die Vernetzung habe ich nochmal deutlich angepasst, wodurch der Effekt verringert wurde.

Trotzdem nochmal Danke und VG!  

[Diese Nachricht wurde von Ricross am 08. Aug. 2017 editiert.]

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