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hung und Krafteinleitung. Der fehlerhafte Einfluss durch die Einzelknotenkräfte
lässt sich nicht trennen von der Wirkung aus der Verdrehung. Die maximalen Werte
liegen im Bereich der Einspannung des Stabes. Auf den Ecken tritt der durch die
Vorgabe begrenzte Maximalwert von 250 N/mm 2 auf.
Der höhere Informationsinhalt der Schalenelemente zeigt sich auch daran, dass
Verwölbungen erkannt werden können. In 50-facher Vergrößerung ist die Verfor-
mung am freien Stabende dargestellt. In der Abbildung der y-z-Ebene ist zu erken-
nen, dass die Verdrehung Verformungen in Richtung der z-Koordinate hervorgeru-
fen hat. Am Knoten N27 tritt eine Verkürzung von 0,024 mm und am Knoten N287
eine Verlängerung von 0,02 mm auf.
Das Modell „Verbindung“ (Abb. 7.27.) entsteht auf der Basis des Modells „Kräf-
tepaar“ (Tafel 7/10). Geometrie und Vernetzung werden übernommen. Ergänzt wird
mit der Definition des zusätzlichen 3-dimensionalen Balkenelementes und der Ein-
gabe der Struktur der Balkenelemente (ähnlich Tafel 7/9).
Eing ab e:
3-dimensionales Balkenelement
Querschnittsfläche
A = 9 mm 2 ;
Flächenträgheitsmomente
I z = I y = 20,25 mm 4 ;
Querschnitt des Balkens
h = b = 3 mm.
Balkenstruktur
Flächenschwerpunkt S N810 (- 6,91;0;100);
Balkenelemente E751(N810,N2), E752(N810,N27),
E753(N810,N287), E754(N810,N557).
Im Flächenschwerpunkt S erfolgt die Einleitung des Torsionsmomentes M T = 80
Nm. Es wird angenommen, dass der Stab mit U-Profil Teil eines Drehmomenten-
stranges ist. Über die Balkenstruktur wird die Kupplung simuliert.
Die Anbindung an die Flansche entscheidet weitestgehend über die Verformung
des Stabes mit U-Profil. Nach Setzen des Knotens N810 mit nachfolgendem An-
schluss der Balkenelemente an die ausgewählten Knoten des Schalenmodells ent-
N287
N27
N810
N810
N557
N2
Knoten N810 frei
Knoten N810 fest
Verschiebung Uz in mm
σ v in N/mm 2
Verschiebung Uz in mm
σ v in N/mm 2
0,022
250
0,012
220
N287
N287
N2
N27
N2
N27
0,011
165
0,008
0,004
143
N27
0,005
N27
27
27 0
0
0
126
42,75
0
126
42,75
Flansch in mm
Kantenlänge in mm
Flansch in mm
Kantenlänge in mm
Abb. 7.28. Modell „Verbindung“ mit 3-dimensionalen Balkenelementen und Schalenelementen
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