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Hallo zusammen,

ich bin absolut neu in diesem Themengebiet der 3D Darstellung. Deswegen möchte ich um Milde bitten wenn meine Frage zu lächerlich erscheint.

Aber erstmal zu meinem Thema:
Ich will hier an meiner Uni FEM Simulationen einer detailliert dargestellten Rohrleitungsflanschverbindung PN40 DN40 machen.
Zwischen den beiden Vorschweißflanschen soll eine Graphitdichtung liegen.

Jetzt hab ich mal so ein bißchen drüber nachgedacht und mir stellt sich die Frage wie ich jetzt SW das Verformungsverhalten dieser Dichtung beibringe bzw. wie ich dem Programm sagen kann, dass es sich bei dem Material um Graphit handelt?

Es wäre wirklich super wenn ihr mir helfen könntet. Ich steh davor und kapiere das ganze noch nicht soooo dolle.

Freundliche Grüße,
Lukas.

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Hallo Lukas

was willst Du denn erreichen, was für eine FEM Simulation soll das werden? Prinzipiell nutzt man CAD nicht um verformte Körper zu erhalten, das wiederum ist der Sinn einer FEM Simulation. Aber ich kann mir im Moment nicht vorstellen was Du damit bezwecken willst? Soll die Stabilität der Graphitdichtung überprüft werden bei definiertem Anzugsmoment der Flanschschrauben?

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Diplomatie ist die Kunst, mit hundert Worten zu verschweigen, was man mit einem einzigen Wort sagen könnte. (Saint-John Perse, fr. Lyriker u. Diplomat, 1887 -1975)

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Hallo Brainseks,

also es ist ein bißchen komplizierter aber im Prinzip geht es in die Richtung.
Ich will das Verformungsverhalten des gesamten Körpers bestehend aus Flansch, Schrauben und Dichtung betrachten und daraus Erkenntnisse für meine Arbeit ableiten.

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kann mir sonst noch jemand helfen?

Würde halt gerne irgendwie einen Block erstellen, der als Material Graphit ist. Dickenabnahme unter Flächenpressung kenne ich bereits. Auch die Porosität ist bekannt.

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Also ich hät Graphit als Werkstoff im Simulation drin, gehts Dir drum es selbst zu machen? Dann brauchste wohl das Cosmos Works FEM, wenns halbwegs im zeitlichen Rahmen ist und Du mir erklärst was Du willst, die 3D Modelle bereitstellst, lass ich es mal durchrechnen.

Grüssle

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Wenn die Klügeren immer nachgeben, geschieht nur das, was die Dummen wollen.

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In SW 2009 ist doch Cosmos Works FEM direkt implementiert wenn ich mich recht erinnere, oder?

Ich kann dir ja mal ne kurze Zusammenfassung von dem liefern was ich machen möchte:

Ich habe ein Berechnungsmodell erstellt mit dem man die Emissionen von Flanschverbindungen vorhersagen kann. Nun möchte ich mit den Simulationen in SW das Modell um mechanische Aspekte erweitern und validieren. Desweiteren will ich die Strömungsform zwischen Dichtleiste und Dichtung beobachten. Ich hoffe einfach, dass SW mir dabei helfen kann.

Wo hast du eigentlich Graphit her? Hast du es dir selber gebaut?

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Hallo,

Wenn du im linearen Bereich bleibst, was ich bei einer Dichtung mal vermute, genügt es bei einer statsischen Verformungsanalyse mittels FEM das richtige E-Modul bei entsprechender Temperatur und Poissionsche Zahl im Materialmodell zu hinterlegen.

Grüße,

Gollum

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Man findet immer dort besonders viel Chaos, wo man nach Ordnung sucht. Das Chaos besiegt die Ordnung, weil es besser organisiert ist.

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Danke für deinen Tipp!

Linearer Bereich bedeutet für dich rein elastisch, oder?

Aber meine Dichtung verformt sich stark plastisch. nicht so stark wie PTFE aber bei 30N/mm² ist man aus dem elastischen Bereich deutlich heraus.

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Cosmos Works ist nur enthalten wenn man es bezahlt hat, welche Version Solidworks hast Du denn?
Plastische Verformung berechnen ist nicht trivial, dann gehst lieber her und machst reale Versuche

Was der Zweck der Übung ist, hast Du noch nicht verraten, was ist das Ziel der ganzen Sache

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Wenn die Klügeren immer nachgeben, geschieht nur das, was die Dummen wollen.

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Ich habe hier an der Uni die SW Lehr Edition 2009 SP 2.1
Wird aber die Tage umgestellt auf 2010 glaube ich. Simulieren kann ich auf jeden Fall. Das haben hier schon mehrere Leute von anderen Lehrstühlen gemacht.

Das Ziel der ganzen Sache ist das reale Verhalten der Flanschverbindung so zu simulieren, dass ich das Modell was ich gemacht habe um Aspekte der Flanschmechanik erweitere. Insbesondere der Flanschblattneigung. Dabei ist auch interessant inwiefern das Abheben des Flansches auf der Innenseite Auswirkungen auf die Kapillaren innerhalb der Dichtung hat und ob es überhaupt dazu kommt. Denn das wurde bisher immer nur rudimentär in den DIN Normen und VDI Richtlinien berücksichtigt. Auch ist sehr interessant welchen Einfluss die Oberflächenrauhigkeit der Dichtleiste auf die Beschaffenheit der Dichtungsoberfläche hat.

Weiter ins Detail möchte ich nicht gehen weil das Forum hier ja schon öffentlich ist und ansonsten die DFG ein bißchen mit mir schimpft ;-)

Ich bin mir durchaus bewusst, dass ich hier höchstwahrscheinlich an die Grenze des machbaren stoße. Gerade im Hinblick auf Rechenleistung.

Auf jeden Fall möchte ich mich aber schonmal sehr bedanken, dass ihr mir überhaupt helft weil eigentlich ist das alles ja mehr als uninteressant für jemanden der nicht im Thema drinsteckt.

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Entschuldigt, dass ich nochmals störe aber kennt jemand die Materialeigenschaften des Schraubenmaterials A2-70?

Ich weiß nur, dass es sich um einen austenitischen Stahl handelt der eine Zugfestigkeit von ca. 700 N/mm² besitzt.

Jetzt ist nur mein Problem, dass ich kein so richtig ähnliches Material in den vorgefertigten Materialien gefunden habe.
Hat jemand die restlichen Daten?

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A2 entspricht X5CrNi18-10

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hey super. Danke sehr.

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aber warum hat AISI 304 dann nur etwas mehr als 500 N/mm² an Zugfestigkeit?

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ZugfestigkeitAISI304.jpg

Hallo,
wer sagt nur 500 N/mm²?
Das Bild sagt was anderes.

Gruß Peter

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Gute Laune hilft immer ;-)

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Hallo.

Ich habe beruflich mit Flanschverbindungen und FEM-Berechnungen zu tun.
Hier mal meine Meinung zu den Einzelthemen:

- Schraubenwerkstoffe
  Hier findest Du eine gute Übersicht ...
- Hinsichtlich Rechenpower
  Nutze SYMMETRIE in der Baugruppe.
  Mit "Viertelsmodellen" und "Symmetrie" als Einspannungs-Bedingung kommt man genauso weit
- vergiss nicht die Kontakt-Sätze "keine Penetration" jeweils zwischen der Graphit-
  Dichtung und dem jeweiligen Flansch
- spielt evtl. auch Temperatur eine Rolle ?
- die Schraubenverbindungen kannst Du sicherlich über die Verbindungsglieder definieren.
  Den nötigen Schraubenwerkstoff kannst Du Dir mit den oben angegebenen Daten selbst
  definieren
- unter den Studieneigenschaften mal "große Verschiebung" anhaken, um ein evtl.
  Klaffen der Verbindung mit zu berücksichtigen ...
- Eine interessante Gegenrechnung wäre, die Verschraubungssituation nach VDI 2230 gegen-
  zurechnen und dann mal die ermittelten Betriebskräfte in Simulation manuell auf mittels
  Trennlinien abgebildeten Auflageflächen der Köpfe der Zylinderschrauben zu geben

Hoffe, das sind fürs Erste mal genug Denkanstösse ...

Roland 

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Wer Wuchstaben verbechselt oder Dreckfuhler produziert kommt auch mit Tupp-Ex nicht weiter ...

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Zitat:

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Original erstellt von Keramik99:
Hallo,
wer sagt nur 500 N/mm²?
Das Bild sagt was anderes.

Gruß Peter

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Also die Werkstoffdatenbank von SW sagt mir:

Elastizitätsmodul 190000 N/mm^2
Poissonsche Zahl 0.29
Schubmodul 75000 N/mm^2
Wärmeausdehnungskoeffizient 1.8e-005
Dichte 0.008 g/mm^3
Wärmeleitfähigkeit 16 W/m K
Spezifische Wärme 500 J/kg K
Zugfestigkeit 517.017 N/mm^2
Fließgrenze 206.807 N/mm^2

Zitat:

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Original erstellt von R. Frank:
Hallo.

Ich habe beruflich mit Flanschverbindungen und FEM-Berechnungen zu tun.
Hier mal meine Meinung zu den Einzelthemen:

- Schraubenwerkstoffe
  Hier findest Du eine gute Übersicht ...
- Hinsichtlich Rechenpower
  Nutze SYMMETRIE in der Baugruppe.
  Mit "Viertelsmodellen" und "Symmetrie" als Einspannungs-Bedingung kommt man genauso weit
- vergiss nicht die Kontakt-Sätze "keine Penetration" jeweils zwischen der Graphit-
  Dichtung und dem jeweiligen Flansch
- spielt evtl. auch Temperatur eine Rolle ?
- die Schraubenverbindungen kannst Du sicherlich über die Verbindungsglieder definieren.
  Den nötigen Schraubenwerkstoff kannst Du Dir mit den oben angegebenen Daten selbst
  definieren
- unter den Studieneigenschaften mal "große Verschiebung" anhaken, um ein evtl.
  Klaffen der Verbindung mit zu berücksichtigen ...
- Eine interessante Gegenrechnung wäre, die Verschraubungssituation nach VDI 2230 gegen-
  zurechnen und dann mal die ermittelten Betriebskräfte in Simulation manuell auf mittels
  Trennlinien abgebildeten Auflageflächen der Köpfe der Zylinderschrauben zu geben

Hoffe, das sind fürs Erste mal genug Denkanstösse ...

Roland  

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Hallo Roland.
Danke für die hilfreichen Tipps auch wenn ich als Laie erstmal nicht soviel verstehe.
Hatte aber auf jeden Fall vor nur ein Viertel der Flanschverbindung zu simulieren. Also von einem Schraubenquerschnitt zum nächsten.

Derzeit arbeite ich mich erstmal ein, eine Bewegungssimulation anzufertigen, da SW mir gesagt hat, dass ich sowas vor dem Simulieren anfertigen muss.
Hab nur noch keine Ahnung was das bringen soll. Denke mal ich muss das Anziehen der Muttern als Bewegung simulieren?
Schaun mer mal 

Danke Danke Danke auf jeden Fall für die zahlreiche Hilfe hier.

Ich hoffe ich darf weitere Fragen stellen wenn ich noch welche habe.

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kleiner Push 

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