Druckbeanspruchungen - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 258

Zu beachten sind außerdem die Einbaumöglichkeiten des Verbindungselementes.
Der Bolzen kann in einem 1. Fall die Bohrung vollständig ausfüllen, d. h. er besitzt
nur unbedeutendes Spiel. Eine 2. Möglichkeit ist gegeben durch ein Übermaß des
Bolzens, d. h. er wird eingepresst.
Die Beanspruchungen der Lasche unterscheiden sich dadurch wesentlich. Wäh-
rend im 1. Fall bei unwesentlichem Spiel alle Spannungen und Verformungen aus
der äußeren Last resultieren, kommt es im 2. Fall zu einer Überlagerung der Span-
nungen und Verformungen aus dem Übermaß des Bolzens und der Beanspruchung
durch die äußere Last.
Beide Modelle lassen sich mit gleicher Geometrie aufbauen, wenn das Übermaß
des Bolzens durch einen vergleichbaren Pressungswert auf die Bohrungswand der
Lasche ersetzt wird. Es wird also nicht durch Eindrücken des Bolzens in die Lasche
die Vergrößerung der Laschenbohrung erzeugt, sondern die rechnerische Beziehung
zwischen Pressung und Übermaß ermöglicht es, dass der Bolzen entfallen kann.
Der Koordinatenursprung wird für beide Modelle in die Achse des Bolzens und
damit auch in die Achse der Laschenbohrung gelegt.
Die symmetrische Gestalt der Lasche lässt eine starke Vereinfachung des Modells
zu. Bei der vorliegenden Belastungsstruktur wäre ein Halbschnitt durch die Längs-
achse der Lasche mit entsprechendem Symmetrieansatz ausreichend. Aber auch ein
Viertelsegment erfüllt aufgrund der vollkommenen Symmetrie alle Bedingungen.
Als Symmetrieebene dient ebenfalls die Längsachse der Lasche.
Lagerung und Aufbringen der äußeren Last sind austauschbar. Lasche oder Bol-
zen können Lagerstelle sein. Entsprechend angepasst ist die äußere Last einzuset-
zen. In Tafel 4/22 und 4/23 werden der Bolzen als Lagerstelle und die Lasche zum
Einbringen der äußeren Kraft benutzt.
Die Nutzung des Bolzens für die Übertragung von Kräften auf ein anderes oder
von einem anderen Bauteil erfordert eine genauere Betrachtung des konstruktiven
Umfeldes, d. h. es sind Kenntnisse über den weiteren Kraftfluss notwendig. Eine
solche praxisorientierte Untersuchung ist nicht vorgesehen. Es sollen vorrangig die
Ergebnisse durch Lochleibung gezeigt werden.
Es wird für die Anwendungsbeispiele allgemein vorgegeben, dass die Lagerstelle
nur unwesentlichen Einfluss auf Verformungen und Spannungen im Bereich der
Kontaktzone zwischen Bolzen und Lasche aufweisen darf. Diese Vorgabe lässt sich
erfüllen, wenn die Lagerung auf die Bolzenmitte beschränkt wird (Abb. 4.33.).

y

y

x

x

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a) nach der 1. Knotenselektion

b) nach der 2. Knotenselektion

Abb. 4.33. Bereich der Lagerung im Bolzen-Lasche-Verbund