Bemessung eines mechanischen Verschiebungsssystems, Saint-Martin-de-la-Porte, Frankreich

Kundenprojekt

29. April 2020

001168

Frankreich

RFEM

Stahlbau

Statische Berechnung AGICEA, Orange, Frankreich
www.agicea-bureau-etudes.fr
Bauherr Groupe MOSCATELLI, Sorgues, Frankreich
www.groupe-moscatelli.com

Das Ziel dieses Projektes war es, die Widerstandsfähigkeit eines doppelten mechanischen Verschiebungssystems auf Schienen, das zu einem Wasserkraftwerk gehört, auf Zugbeanspruchung zu untersuchen.

Technische Details und Berechnung

Die Modellierung erfolgte mit verschiedenen Volumenkörpern, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen (Stahl S235, S275, Bronze, Stahl 42CD4). Die Schiene wird am Boden durch Klemmelemente, die auf Fundamentplatten befestigt sind, arretiert. Die Einheit kann dank der vier Rollen verschoben werden, die wiederum auf einer Schlittenkomponente fixiert sind und die Verschiebung in X- und Y-Richtung gewährleisten. Die gesamte Rahmenkonstruktion wird durch doppelte UPN-Profile abgebildet.

Da die Zugkraft nicht definiert wurde, wurde das Modell mit der iterativen Methode unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors nach Eurocode berechnet, bis die Stabilitäts- und Elastizitätsgrenze von jedem Material erreicht wurde.

Man entschied sich dazu, jedes Bauteil im Volumenmodell (FEM in 3D) zu berechnen, um an jedem Punkt des Materials zu prüfen, ob die Kontaktspannungen und inneren Verformungen das Verhalten des betreffenden Teils nicht beeinträchtigen. Zudem sollte das Netz relativ fein sein.

Ergebnisauswertung

Nach der Berechnung wurde zunächst überprüft, ob die berechnete Verformung der Realität entsprach, was hier der Fall ist.

Dann wurde jede Baugruppe aus dem gleichen Material isoliert, um die maximalen Verformungsspannungen gemäß von Mises nachzuweisen. In Bild 03 sind die Spannungen eines Klammerelements, die Achsen und die Rollen sowie die Verformungen der Rollen auf der Schiene dargestellt.

Da die Kraft unbekannt war, wurden die Berechnungen bis zum Erreichen der Stabilitäts- bzw. der Elastizitätsgrenze der Materialien iterativ durchgeführt, um daraus die maximal zulässige Kraft im System abzuleiten. Die maximal zulässige Belastung in diesem System lag somit bei 1,16 Tonnen.

Außerdem wurde ein Berechnungsvermerk herausgegeben, in dem alle Ergebnisse, Eingabedaten und durchgeführten Kontrollen nachvollzogen werden können.

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RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

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Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung und Berechnung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

Erstlizenzpreis
3.540,00 USD