Druckbeanspruchungen - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 253

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Belastung F

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Abb. 4.30. Genutzte Flächen für die Randbedingungen Kontakt und Belastung

Die Eintragung der Randbedingungen in das 3D-Modell erfordert gegenüber der
einfacheren Auswahl beim 2D-Modell mehr Aufwand. Während sich das Selektie-
ren beim 2D-Modell auf Linien beschränkt, sind beim 3D-Modell zusätzlich Flä-
chen häufig auch verdeckt fehlerfrei auszuwählen. Die Arbeit am Bildschirm wird
begünstigt, wenn die Bauteile wie in Abb. 4.30. gezeigt, durch Selektion der Einzel-
körper eine optische Trennung erfahren.
Die grafischen Ergebnisse entsprechen qualitativ den Vorstellungen des Belastungs-
zustandes. Quantitativ gibt es allerdings Abstriche zu machen. Als maximale Pres-
sung werden für das 3D-Modell
p max = 14,2 N/mm 2
ausgewiesen - gegenüber dem 2D-Modell (p max = 49 N/mm 2 ) eine beträchtliche
Abweichung. Auch der als Verformung im Lager zu deutende Verschiebungswert
Uy max = 1,8 μm (2D-Modell Uy max = 2,6 μm) zeigt, dass das gewählte Netz optimiert
werden müsste.

Zu Tafel 4/21: Das Modell „Zapfen in der Lagerschale“ als 3D-Modell erfährt eine
Steigerung hinsichtlich seiner praktischen Anwendbarkeit. In der Praxis treten an
beiden Teilen Unregelmäßigkeiten auf, für das vorliegende Beispiel wird der Zapfen
ausgewählt. Die Form des Zapfens wird geändert, so dass die gleichmäßige Anpres-
sung in der Lagerschale gestört ist. Aus der Vielzahl der möglichen Verformungen
wird der Fall ausgewählt, bei dem der Zapfen eine gleichmäßige Durchbiegung be-
sitzt (Abb. 4.31.).
Zum vorangegangenen Modell „FE-A20 Druck“ gibt es eine enge Verbindung. Es
wird in der ähnlichen Abfolge vorgegangen:
a) Das 2D-Flächenmodell von Tafel 4/19 bildet die Basis für die Modellbil-

dung. Die Vernetzungsdichte wird etwas verringert.

b) Die FE-Technik FE-T8 „Vernetzte 2D-Flächen zum vernetzten Volumen zie-

hen“ kommt zur Anwendung.