Environmental Engineering Reference
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wortzeiten bei der FE-Berechnung. Ein zusätzliches Element an den Leitlinien be-
deutet zumindestens eine Zunahme um die Netzdichte des ebenen Modells. Je nach
Funktionsverhalten der 3-dimensionalen Kontaktelemente können noch zusätzliche
Elemente entstehen.
Das Selektieren der Flächen für Lasteinleitung (Bohrung - A26, A42) und der
Kontaktflächen (Alu - A24, A40; St - A8, A16) erfordert die Nutzung von Selektier-
techniken am Bildschirm.
Der optische Eindruck des Spannungsverlaufes an der Kontaktstelle vermittelt
eine gute Übereinstimmung zwischen 2D- und 3D-Lösungsansatz, was sich auch in
der gleichen Reaktionskraft Fy = 1000 N, hervorgerufen durch die wirkende Pres-
sung von p = 56,5 N/mm 2 in der Bohrung, zeigt.
4.4
Modellbildung Zapfen in Lagerschale
Diese Art von Berührungsspannung an gewölbten Flächen wird stark durch das
Lagerspiel beeinflusst. Besonders wichtig sind Kenntnisse über die Beanspruchun-
gen im Lager, wenn die Lage des Zapfens verändert wird. Das Verhältnis von Lager-
durchmesser D L zu Lagerbreite B L ist dabei von großer Bedeutung.
Für die 3 Modelle gilt ein relatives Lagerverhältnis B L /D L = 1 (Abb. 4.11.). In
einem Grauguss-Gehäuse befindet sich die Lagerbohrung mit Ø 25. Der Paarung
Lager/Zapfen wird ein technisch angemessenes Spiel von S m = 0,106 mm zugeord-
net. Beim Modell wird das Nennmaß 25 dem Lagerdurchmesser zugeordnet. Der
Zapfen wird mit Durchmesser Ø 24,894 generiert und in der Lagerbohrung, ähnlich
einer Welle im Stillstand, aufgesetzt. Die Einleitung der äußeren Last erfolgt auf der
x-Achse der Welle. Gelagert wird am Fuß des GG-Gehäuses. Die Gestalt des Ge-
häuses ermöglicht die Nutzung eines symmetrischen Ansatzes. Deshalb halbiert sich
die wirkende Kraft Fy = 2000 N.
Die 3 Modelle besitzen folgende Unterschiede:
a)
Modell „FE-A19 Druck“ (Tafel 4/19); 2-dimensionale Scheibenelemente,
2D-Modell;
b) Modell „FE-A20 Druck“ (Tafel 4/20); 3-dimensionale Volumenelemente,
3D-Modell; Zapfen gerade, keine Winkelabweichung zur z-Achse des Ge-
häuses;
c) Modell „FE-A21 Druck“ (Tafel 4/21); 3-dimensionale Volumenelemente,
3D-Modell; Zapfen gekrümmt, keine Winkelabweichung zur z-Achse des
Gehäuses.
Bei der Modellbildung für das 3D-Modell wird in Anlehnung an das Modell „FE-
A18 Druck“ ebenfalls die FE-Technik „Vernetzte 2D-Flächen zum vernetzten Volu-
men ziehen“ angewendet. Eine Nutzung der Möglichkeiten dieser Technik erfolgt
bei der Generierung des gekrümmten Zapfens im Modell „FE-A21 Druck“.
Auf Vergleiche zu klassischen Berechnungsverfahren muss verzichtet werden, da
mit dem üblichen Ansatz nur eine überschlägliche Berechnung aufgrund der proje-
zierten Fläche möglich ist. Eine Anwendung anderer Berechnungsmethoden wie
beispielsweise die Nutzung der Gleitlagertheorie erscheint nicht angemessen.
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