Betriebsfestigkeit mit FEM – schnell verstehen und anwenden
Von der Auswertung mit Geodreieck und Taschenrechner über Excel zur Lebensdauerberechnung mittels FEM: Diese Schulung bietet eine Einführung in die Betriebsfestigkeit in einfacher, klarer Darstellung. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.
Dauer
2 Tage
Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical
Verwendete Software
Ansys Mechanical
- Excel-gestützte Methoden auf Berechnungsaufgaben anwenden
- Schneller Einstieg in Betriebsfestigkeit mit FEM
- Festigkeitsnachweis auf Basis von FEM-Ergebnissen selbst durchführen
- Auslastung bestehender Bauteile erhöhen
Beschreibung
Die Betriebsfestigkeitsberechnung wird immer häufiger im Anschluss an eine Finite-Elemente-Rechnung durchgeführt. Dabei bleiben oft viele Fragen offen. Wie fein muss das FE-Netz sein? Welche Elemente sollen verwendet werden? Wie werte ich einen Spannungsgradienten aus? Worauf muss ich beim Aufbau und der Auswertung eines Finite Elemente Modells achten? Wie berechne ich eine Wöhlerlinie für mein Finite-Elemente-Modell?
Diese Schulung geht auf die Grundlagen der Betriebsfestigkeit ein und bietet eine Einführung in das Thema in einfacher, klarer Darstellung. Sie erhalten konkrete und direkt anwendbare Methoden gestützt von Excel-Tools für die selbständige Erstellung eines Betriebsfestigkeitsnachweis auf Basis von Finite-Elemente-Ergebnissen. Die Theorie wird um praxisrelevante Übungsaufgaben und Musterlösungen ergänzt.
Sind Sie erfahrener Berechnungsingenieur? Sichern Sie Ihre Bauteile mit Regelwerken wie etwa der FKM-Richtline ab? Oder sind Sie Neueinsteiger in strukturmechanische Simulation und anschließender Lebensdauerberechnung? Dann ist dieser Kurs genau richtig für Sie!
Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung
Tag 1
01 FEM für Betriebsfestigkeit
- Anforderungen an die FEM-Software aus Sicht der Betriebsfestigkeit
- Praktische Tipps für die Anwendung der FEM auf die Betriebsfestigkeit
- Demo: Anwendung der FEM, Analyse & Validierung der Ergebnisse
02 Statischer Nachweis
- Beanspruchungsarten
- Kerbwirkung
- Stützeffekt
- Überelastische Beanspruchungen
- Bauteilfließkurve
- Workshop: Analyse eines Kranhakens und dessen statische Absicherung
03 Dauerschwingfestigkeitsnachweis
- Festigkeitshypothesen und Werkstoffverhalten bei mehrachsigen Schwingbeanspruchungen
- Dauerschwingfestigkeitsnachweis
- Dauerfestigkeitsschaubild
- Berücksichtigung der statistischen Streuung von Dauerschwingfestigkeitswerten
- Hauptsächliche Einflüsse auf die Schwingfestigkeit
- Workshop: Durchführung eines Dauerfestigkeitsnachweises eines FE-Modells
04 Wöhlerlinien
- Periodische Schwingbeanspruchung
- Wöhlerlinien und Wöhlerliniendarstellungen
- Berechnung von Spannungswöhlerlinien
- Wechselverformungsverhalten
- Workshop: Wöhlerlinie für einen Wellenabsatz (als Input für spätere FEM-Analyse) berechnen
Tag 2
05 Mehrstufen-Schwingbeanspruchung
- Statistische Grundbegriffe
- Klassierungsverfahren mit zweiparametriger Zählung (Rainflowzählung)
- Weiterverarbeitung klassierter Beanspruchungsdaten
- Extrapolieren von gemessenen Kollektiven
06 Schadensakkumulation und Lebensdauerabschätzung
- Modelle zur Schadensakkumulation bei schwingenden Beanspruchungen (Miner-Regeln)
- Lebensdauerlinien
- Schadensakkumulation bei überlagerten mechanischen und thermischen Beanspruchungen
- Berücksichtigung statistischer Streuungen bei der Lebensdauerabschätzung und Ableitung geeigneter Sicherheitszahlen
- Workshop: Berechnung der Lebensdauer eines Kranhakens
07 Überblick vertiefender Methoden
- Berechnung von Schweißnähten
- Low Cycle Fatigue nach Dehnungskonzept
- Ansätze zur Bewertung mehrachsiger Belastungen
- FKM-Richtlinie
- DIN743
08 Realitätsnahes Übungsbeispiel
- Anwendungen des Kerbgrund-Konzepts auf Auslegungen mit Nennspannungen und örtlich elastischen Spannungen (FEM)
- Abschätzung von Bauteilwöhlerlinien
- Dauerschwingfestigkeitsnachweise nach überschlägigen Auslegungen, DIN 734 und FKM 183 anhand von Nenn- und örtlich elastischen Spannungen (FEM)
- Aufbereitung über Lastfolgen bei mehrstufigen Schwingbeanspruchungen (Klassierung und Extrapolation)
- Betriebsfestigkeit mit FEM bei linear-elastischer Berechnung
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