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FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“

FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“. Christian Dresbach WPF FEM WS 03/04. Aufgabestellung. FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ aus dem Wahlfach „Leichtbau“ (SS `03) F max = 837,6N m = 420g Konstruiert & Erbaut von - Christiane Olry - Gerrit Müller - Christian Dresbach.

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FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“

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Presentation Transcript

  1. FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ Christian Dresbach WPF FEM WS 03/04

  2. Aufgabestellung FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ aus dem Wahlfach „Leichtbau“ (SS `03) Fmax = 837,6N m = 420g Konstruiert & Erbaut von - Christiane Olry - Gerrit Müller - Christian Dresbach C. Dresbach, 9002052

  3. Aufgabestellung FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ aus dem Wahlfach „Leichtbau“ (SS `03) Fmax = 837,6N m = 420g Konstruiert & Erbaut von - Christiane Olry - Gerrit Müller - Christian Dresbach C. Dresbach, 9002052

  4. FE-Modell Geometriemodell • 600mm lang, 100mm breit, 210mm hoch • Innere Verstärkungen • unterschiedlichen Dicken der Flächen (1mm, 2mm, 3mm) • definieren der Keypoints • erstellen von Linien • Flächen über Linien definieren C. Dresbach, 9002052

  5. FE-Modell Modell & Vernetzung • lineares Schalenelement (Shell 63) • Elementgröße Global = 10 • Elementgröße vorderer Bereich = 5 • Dicke Global = 1 • Jede zweite Fläche in Ober- und Unterplatte, sowie den Seitenflächen: d=2 • vorderer Bereich der Unterplatte und mittlere Fläche im Dreieck: d=3 • 15.000 Knoten C. Dresbach, 9002052

  6. FE-Modell Materialparameter • Pappe • E = 1.715MPa • Rm=33MPa • ν = 0.3 • „quasi-lineares Materialverhalten“ C. Dresbach, 9002052

  7. FE-Modell Symmetrie, Festhaltungen & Lasten • Symmetrie zur y/z-Ebene • ux=0 in y/z-Ebene • All DOF am Fuß • uy=0 am unteren Fahrbahnende • Druck von 0,1MPa auf vorderen Flächen C. Dresbach, 9002052

  8. linear-elastische Rechnung Spannungen auf der Oberseite Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  9. linear-elastische Rechnung Maximale Spannungen an der Unterseite Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  10. linear-elastische Rechnung Maximale Spannungen an der Unterseite Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  11. Beulrechnung Set 1, Freq. = 3.6 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  12. Beulrechnung Set 2, Freq. = 3.8 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  13. Beulrechnung Set 3, Freq. = 4.1 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  14. Beulrechnung Set 4, Freq. = 5.6 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  15. Beulrechnung Set 5, Freq. = 5.7 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  16. Beulrechnung Set 6, Freq. = 6.2 Ergebnisse C. Dresbach, 9002052

  17. Bewertung • Qualitative Aussage stimmt mit Beobachtungen überein • Modell ist zur Schwachstellen-analyse bestens geeignet • durch Verstärkung der aufgezeigten Bereiche ist eine Erhöhung der spezifische Tragfähigkeit möglich C. Dresbach, 9002052

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