Dimensionen
1D-Elemente
2D-Elemente
3D-Elemente
Struktur- oder Volumenelemente
Struktur:
Stab
Balken
Platten
membran
Schalen
Volumenelement:
Hexaeder
Tetraeder
Keilelement
Ansatzfunktionen
Lineare Elemente:
bei Kontaktproblemen und dynamischen fragsetllungen
Quadratische Elemente:
werden bevorzugt bei Spannungsanalysen und linearer Dynamik
Polynom- und sonstige Ansätze:
zylindrische elementte
Netzkonvergenz
An Kerben muss eine lokal verdichtete Vernetzung realisiert werden um die Abweichung von der exakten Lösung zu minimieren.
Analysearten/Berechnungsmethoden
Statisch, linear elastisch: Einfachste Simulationsmethode
Statisch, plastisches Materialverhalten: z.B. zur Ermittlung einer plastischen Stützzahl
Knicken, Beulen: bei langen dünnen Bauteilen, Schweißblechen oder Schalen
Transient / Frequency Response: Bei dynamischen Abhängigkeiten, z.B. Resonanz
Lebensdaueranalyse, Fatigue: Für Lebensdaueranalysen
Beanspruchung Zug und Druck
Spannung
Dehnung
Betrachtung der geasmten Satblänge —> integgrieren
Tresca-Spannungshypothese (Schubspannungshypothese)
maximale Schubspannungshypothese
besagt—> Materialversagen tritta auf, wennmax. Schubspannung in einem Material einen kritischen Wert erreicht
Von Mises Spannungshypothese
Normalspannungshypothese
max. Normalspannungshypothese
besagt —> Versagen tritt auf, wenn die max. Normalspannung in einem Material einen kritischen Wert erreicht
Wöhler Versuch
Ermüdungsfestigkeitsversuch
—> Proben weredn periodisch wiederholten Lastamplituden (mit konstnater Größe) ausgesetzt.
Belastung: Axial-, Biege- und Torsionsbelastung
Proben: poliert, ungekerbt, gekerbt oder auch bauteilähnlich
Die verschiedenen Versagenszeitpunkte werden in einem diagramm miteinander verbunden —> Wöhlrelinie
Kurzzeitfestigkeit
bis 10^4 Lastwechsel
Langzeitfestigkeit
ab 10^5 Lastwechsel
Dauerfestigkeit
ab 10^7 Lastwechsel
Versagenskriterien= Bruch, Anriss bestimmter Größe und Steifigkeitsabfall
FKM-Richtlinie
Fetsigkeitsnachweis für flächen- und volumenförmige Bauteile
Statischer Ermüdungsfestigkeitsnachweis
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