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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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Presentation Transcript


Fem analyse des biegebalkens mit ansys
FEM Analyse des Biegebalkens mit ANSYS

Leoni Breth und Monika Madl


Der biegebalken analytisch
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!


Der biegebalken analytisch1
Der Biegebalken analytisch

Wichtige Größen:

  • Normalspannung

  • Schubspannung

  • Drehmoment


Der biegebalken analytisch2
Der Biegebalken analytisch

-> kGA ist Schubsteifigkeit

DGL und Lösung der Biegelinie für einseitig eingespannten, gleichmäßig belasteten Balken


Der biegebalken mit ansys
Der Biegebalken mit ANSYS

Abmessungen:

10x10x200mm

Material: Baustahl

E=2e11Pa

F=100N

Diskrete DGL->

Matrixelemente der Steifigkeitsmatrix ->

Verzerrungen, Spannungen

Mesh

Quadratische Elemente


Vergleichsspannungen
Vergleichsspannungen

  • Der Spannungszustand kann durch eine skalare Größe, die Vergleichsspannung beschrieben werden.

  • Von Mises:

    ebener Spannungszustand

  • Tresca:


Ergebnisse
Ergebnisse

Tresca Vergleichsspannung

Von Mises Vergleichsspannung

Min:81680 Pa

Max: 1.24e8 Pa

Min: 70860 Pa

Max: 1.22e8 Pa


Einfluss der meshelemente
Einfluss der Meshelemente

Lineare Elemente können Biegung nicht auflösen!



Gesamtverformung
Gesamtverformung

Max. Verformung: 1.43e-3m


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