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FEM Analyse des Biegebalkens mit ANSYS

FEM Analyse des Biegebalkens mit ANSYS. Leoni Breth und Monika Madl. Der Biegebalken analytisch. Verschiebungen in x- und z-Richtung (u,w) Materialgesetze. Vereinfachungen für ebene Biegung: W ist nur x-abhängig u(x,z)=Ψ(x)*z, Ψ(x) Verdrehungswinkel Einsetzen in Materialgesetze!.

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FEM Analyse des Biegebalkens mit ANSYS

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Presentation Transcript

  1. FEM Analyse des Biegebalkens mit ANSYS Leoni Breth und Monika Madl

  2. Der Biegebalken analytisch • Verschiebungen in x- und z-Richtung (u,w) • Materialgesetze • Vereinfachungen für ebene Biegung: • W ist nur x-abhängig • u(x,z)=Ψ(x)*z, Ψ(x) Verdrehungswinkel • Einsetzen in Materialgesetze!

  3. Der Biegebalken analytisch Wichtige Größen: • Normalspannung • Schubspannung • Drehmoment

  4. Der Biegebalken analytisch -> kGA ist Schubsteifigkeit DGL und Lösung der Biegelinie für einseitig eingespannten, gleichmäßig belasteten Balken

  5. Der Biegebalken mit ANSYS Abmessungen: 10x10x200mm Material: Baustahl E=2e11Pa F=100N Diskrete DGL-> Matrixelemente der Steifigkeitsmatrix -> Verzerrungen, Spannungen Mesh Quadratische Elemente

  6. Vergleichsspannungen • Der Spannungszustand kann durch eine skalare Größe, die Vergleichsspannung beschrieben werden. • Von Mises: ebener Spannungszustand • Tresca:

  7. Ergebnisse Tresca Vergleichsspannung Von Mises Vergleichsspannung Min:81680 Pa Max: 1.24e8 Pa Min: 70860 Pa Max: 1.22e8 Pa

  8. Einfluss der Meshelemente Lineare Elemente können Biegung nicht auflösen!

  9. Einfluss der Geometrie

  10. Gesamtverformung Max. Verformung: 1.43e-3m

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