Modellierung von Anschlüssen/Rahmenecken

Tipps & Tricks

Hin und wieder kann es vorkommen, dass man die Problemstellen in einem Anschluss oder die Steifigkeit einer Rahmenecke genauer untersuchen möchte. Im Folgenden einige Hinweise, welche den Weg zum Ziel vereinfachen können. Als Beispiel wurde eine Rahmenecke mit Hilfe von RF-RAHMECK Pro und Stäben modelliert und als Grundlage verwendet.

1. Die Modellierung kann in den Grundzügen erheblich vereinfacht werden, wenn man die Funktion "Stab zerlegen in Flächen" anwendet. Damit erhält man ein Grundgerüst für die weitere Modellierung.
2. Mit Hilfe des Werkzeugs "Linien/Stäbe verbinden" können auch die Schnittpunkte zwischen Linien und Flächen erzeugt werden.
3. Die Verbindung zwischen der Stirnplatte kann durch ein Kontaktvolumen hergestellt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Kontaktflächen genau vier Linien haben müssen. Es besteht dadurch die Möglichkeit, einen Ausfall auf Zug zu realisieren. Auch kann die Reibung zwischen den Flächen simuliert werden, wobei mit solchen Nichtlinearitäten sparsam umgegangen werden sollte, da sie vor allem die Stabilität des numerischen Modells stark beeinträchtigen.
4. Bei der Verwendung von Löchern durch ein Volumen ist zu beachten, dass eine Öffnung nicht ausreicht, sondern zwischen den Öffnungen in den Kontaktflächen ebenfalls eine Mantelfläche als Abtrennung zum Volumen erstellt werden muss.
5. Die Lasteinleitung der Schrauben, welche gut als Stäbe modelliert werden können, sollte mit starren Flächen erfolgen, um Singularitäten zu vermeiden. Ein Ausfall auf Druck kann durch ein Stabendgelenk hergestellt werden.
6. Falls größere Teile eines Modells erstellt werden sollen, aber nur der eine Anschluss genauer betrachtet wird, kann man den Rest des Modells gut mit Stäben aufbauen. Dabei ist zu beachten, dass die Lasteinleitung zwischen dem Flächenmodell und den Stäben am besten mit Hilfe von starren Flächen realisiert wird, um auch hier Singularitäten zu vermeiden.
7. Man kann an dieser Stelle auch über eine Parametrisierung und die Erstellung eines Blockes nachdenken, womit der Einbau in ein bestehendes Stabsystem problemlos möglich ist.

Im konkreten Fall stimmte die Verformung des Flächenmodells mit der Verformung des Stabmodells unter Ansatz der Steifigkeit aus RF-RAHMECK Pro bis auf ein Prozent genau überein.

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