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Gerrit Müller 7. Semester Werkstofftechnik Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg 25.01.2004

FE-Berechnung zur Ermittlung der maximalen Spannungen in einem Karabiner unter statischer Belastung. Gerrit Müller 7. Semester Werkstofftechnik Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg 25.01.2004. CAD-Modell. CAD-Modell wird mit SolidEdge erstellt 3D-Daten werden im iges-Format nach Ansys exportiert.

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Gerrit Müller 7. Semester Werkstofftechnik Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg 25.01.2004

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  1. FE-Berechnung zur Ermittlung der maximalen Spannungen in einem Karabiner unter statischer Belastung Gerrit Müller 7. Semester Werkstofftechnik Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg 25.01.2004

  2. CAD-Modell CAD-Modell wird mit SolidEdge erstellt 3D-Daten werden im iges-Format nach Ansys exportiert

  3. CAD-Modell • Im Schnapperbereich kommt es bei Belastung zu einem Kontakt zwischen Steg und Haken • Muss in der Berechnung berücksichtigt werden (Kontakt-Elemente) • Vereinfachung: Gelenk am Schnapper wird nicht berücksichtigt, da in FEM-Rechnung schwer darstellbar Steg Haken

  4. Vernetzung • Elementtyp Solid92 • Stellt komplizierte Geometrien gut dar • Kontaktflächen • CONTA147 • TARGE170

  5. Belastung • Belastung wie bei Sturz des Kletterers ins Seil • Festhaltungen und Krafteinleitung auf jeweils fünf Knoten verteilt • Belastung: • 22000 N • 22° zur y-Achse

  6. Bewegungsrichtung des Stegs Kontaktbereich • Verteilung der Kontaktelemente an Steg und Haken auf Flächen, die sich bei Belastung berühren

  7. Maximale Spannungen • Maximale Spannung an • Kante des Hakens: 6471 MPa • Kante des Stegs: 4303 MPa

  8. Verformungsvorgang

  9. Kraftabhängiger Spannungsverlauf • Spannungsverlauf über iterative Kraftaufgabe an der Stegkante • bei einer Kraft von 0,05*22000 N = 1100 N der erste Kontakt zwischen Haken und Steg

  10. Zusammenfassung • Karabiner vereinfacht, durch linear elastische Rechnung, fehlendes Gelenk, und statischen Belastungsansatz • Orte der maximalen Spannung können an Haken und Steg identifiziert werden

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