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Strukturmechanik
Strukturmechanik
Konstruktionsbegleitende Simulation

Simulation von Schraubenverbindungen nach VDI 2230

Mehrschraubenverbindungen sicher und schnell berechnen

Übersicht

Seminar eLearning Aufbau

Lernen Sie, den systematischen Festigkeitsnachweis nach VDI-Richtlinie 2230 korrekt und direkt in Ihrer Simulation durchzuführen. Diese Schulung wird als 3-tägiges Seminar angeboten oder alternativ als eLearning-Kurs mit freier Zeiteinteilung.

Dauer
3 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Mechanical, Bolt Assessment inside Ansys

Nutzen
  • Nachweiskonzept VDI 2230 1/2 kennenlernen (Richtlinie im CADFEM Lernportal verfügbar)
  • Korrekte FEM-Modellierung und Auswertung von Schrauben üben
  • Schraubenbewertung nach Modellklassen II und III auf Knopfdruck durchführen
  • Lizenz „Bolt Assessment inside Ansys“ für 3 Monate kostenfrei

Beschreibung

Ingenieure, die sich mit der Festigkeitsbewertung von Schraubverbindungen befassen, nutzen die VDI-Richtlinie 2230. Diese ermöglicht eine systematische Prüfung und berücksichtigt dabei die Montagesituation, statische und dynamische Lasten, Flächenpressung und das Abscheren der Gewindegänge. Die FE-Methode erweitert diese Möglichkeiten, indem sie Kontakte und nichtlineare Effekte in die Auslegung einbezieht. Sie bietet eine realistischere Darstellung von Bauteilen und ermöglicht die Berechnung von Mehrschraubenverbindungen.

In unserer Schulung lernen Sie den Berechnungsablauf nach VDI 2230 und die vier Modellklassen nach VDI 2230 Blatt 2 kennen. Sie üben die FEM-Modellierung und Auswertung von Schrauben und erfahren, wie Sie die Schraubenbewertung und Nachweisführung bis hin zum automatisch generierten Bericht für die Modellklassen II und III effizient durchführen können. Darüber hinaus befassen wir uns mit der Berechnung von Kontakten und der Berücksichtigung anderer nichtlinearer Effekte an zahlreichen praktischen Ansys-Beispielen.

Nutzen Sie als Entwickler, Konstrukteur oder Simulationsanwender diese Chance, um Ihre Fähigkeiten zu erweitern und Ihre tägliche Arbeit zu optimieren. Zudem erhalten Sie eine Gratis-Lizenz für „Bolt Assessment inside Ansys“ für 3 Monate.

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Verschaffen Sie sich einen ersten Eindruck und testen Sie das erste eLearning Modul dieser Schulung ganz unverbindlich. Keine Kosten, keine Kündigungsfrist.

Detaillierte Agenda für diese 3-tägige Schulung

Tag 1

01 Schrauben als lösbare Verbindungselemente

  • Technische Anwendungsbereiche
  • Funktionsweise einer Schraube
  • Konstruktionsprinzip und Eigenschaften einer Normschraube
  • Diskussion: Anforderungen und Einsatzszenarien von Schraubenverbindungen
  • Schadensszenarien bei ungenügender Schraubenauslegung

02 Grundsätze der VDI-Richtlinie 2230 (Blatt 1 und Blatt 2)

  • Übersicht zu Teil 1 und 2 der Richtlinie
  • Nennspannungskonzept
  • Zyklische Belastung und Dauerfestigkeit
  • Kraftübertragung im System
  • Idealisierung der Schraubenverbindung
  • Nachgiebigkeit und Verspannungsdiagramm
  • Übung: Verspannungsdiagramm verstehen

03 Geometrische Modellierung einer Schraubenverbindung

  • Herangehensweise und Ziele der FE-Berechnung
  • Abbilden der Nachgiebigkeit
  • Idealisierung der Schraubenkörper und Muttern
  • Modellierung der verspannten Körper
  • Übung: Geometrische Vorbereitung einer Schraubenverbindung

04 Schraubverbindungen in der FE-Simulation

  • Aufbringen einer Schraubenvorspannung
  • Montage- und Betriebslasten
  • Einführung in nichtlineare Kontakte
  • Einführung in die Vernetzung
  • Ergebnisse und Auswertung
  • Übung: FE-Berechnung einer Schraubenverbindung

Tag 2

05 Vertiefung in die Richtlinie VDI 2230

  • Krafteinleitungsfaktor „n“
  • Exzentrische Verspannung und Belastung
  • Hauptdimensionierungsformel
  • Aspekte der Montage und des Anziehens einer Schraube
  • Verringerung der Vorspannung durch Setzen
  • Übung: Krafteinleitungsfaktor und Setzen im Verspannungsdiagramm

06 FE-Modellklassen I - IV

  • Vom Verbundkontakt über Balken- zum Volumenmodell
  • Nachgiebigkeit, Vorspannung, Trennfuge, Auflageflächen
  • Ermittlung der Belastungsgrößen
  • Umsetzung in der FE-Software
  • Vergleich der Modellklassen
  • Übung: Beam Connection
  • Demonstrator: Balkenkörper für Modellklasse II

07 Kontaktmodellierung für Schraubverbindungen

  • Nichtlineare und lineare Kontaktdefinition
  • Kontaktalgorithmen, -durchdringung, -steifigkeit
  • Zusammenhang zwischen Kontakteinstellungen und Belastungsgrößen
  • Best Practice Kontakteinstellungen für Schraubenbewertung
  • Übung: Einfluss von Kontakteinstellungen auf die Ergebnisgenauigkeit

08 Produktives Arbeiten an Realmodellen

  • Umgang mit vielen Schrauben und vielen Lastschritten
  • Repetitive Workflows: Object Generator
  • Möglichkeiten der Automatisierung
  • Arbeiten mit „Bolt Assessment inside Ansys“
  • Übung: Traktorgetriebegehäuse

Tag 3

09 Analytische Nachweisrechnung gemäß VDI 2230

  • Berechnung und Nachweis einer Schraubenverbindung
  • Rechenschritte R0 – R13
  • Statischer und Dynamischer Festigkeitsnachweis
  • Übung: Analytische Nachweisrechnung der Deckelverschraubung eines Druckbehälters
  • Erste Gedanken zur Implementierung in die FE-Welt

10 Schrauben-Nachweisrechnung mit FEM

  • Gemeinsamkeiten und Unterschiede zum analytischen Berechnungsweg nach VDI 2230
  • Vorteile der FE-Berechnung
  • Der klassische Berechnungsweg in der FE-Welt
  • Auswertung der Belastungsgrößen
  • Übung: Nachweis der Deckelverschraubung eines Druckbehälters mit FE-Simulation

11 Nachweis mit Bolt Assessment inside Ansys

  • Automatisierte Berechnung von Mehrschraubenverbindungen
  • Integrierte KISSsoft Datenbank mit Normschrauben
  • Automatische Bestimmung kritischer Lastfall-Kombinationen und Lastfälle
  • Visualisierung der Sicherheitsfaktoren
  • Standardisierter Nachweis und Bericht
  • Übung: Schraubenverbindung zwischen Kolben und Kolbenstange
  • Übung: Mehrschraubenverbindung eines Flansches

12 Weiterführende Methoden zur Schraubenberechnung in der FEM

  • Weitere Aspekte aus Blatt 2 der VDI 2230
  • Ermittlung von Nachgiebigkeiten mittels FEM
  • Kenngrößen von exzentrischen Verbindungen im FE-Modell
  • Örtliche Spannungsauswertung im Kerbgrund
  • Übung: Örtliche Spannungsauswertung anhand der Modellklasse IV und Vergleich mit der Auswertung nach FKM-Methode

Ihre Referenten

Dario Rüegg
Technik, CADFEM (Suisse) AG, Aadorf
Vincent Constantin
Technik, CADFEM (Suisse) AG, Aadorf
Markus Meingast
Bereichsleiter Engineering Services, CADFEM Germany GmbH, Grafing
Klaus Graf
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Hannover
Florian Hollaus
Berechnungsingenieur, CADFEM (Austria) GmbH, Innsbruck

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

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Ob eLearning, Präsenzkurs, Live Online-Seminar oder Individualtraining - wir finden gemeinsam die richtige Lösung für Sie. Gerne beraten wir Sie persönlich.

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Kick-Start in die Praxis!

Damit Sie Ihre neuen Kenntnisse in der Praxis vertiefen können, erhalten Sie im CADFEM Lernportal Zugriff auf die VDI- Richtlinie 2230 Blatt 1 & Blatt 2 sowie für 3 Monate gratis eine „Bolt Assessment inside Ansys“- Lizenz.

 

Das sagen CADFEM Kunden

Oliver Titsch
Structural engineer, Manitowoc Crane Group Germany GmbH

Besten Dank für das sehr interessante CADFEM Seminar zur Simulation von Schraubenverbindungen nach VDI 2230! Wichtig ist nun die konkrete Anwendung, wobei ich mir anfangs einfachste Modelle erstellen werde, welche ich schnell per Hand kontrollieren kann.

Haben Sie Fragen zum Seminar oder eLearning?

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen. Wenn Sie ein Präsenz-Seminar gebucht haben, empfehlen wir Ihnen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne informieren wir Sie zu alternativen Terminen, Schulungsformaten oder Seminaren. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Zu welcher Uhrzeit beginnen und enden die Seminare?

In der Regel beginnen die Seminare um 9:00 Uhr und enden um 17:00 Uhr der jeweiligen Ortszeit. Die konkreten Seminarzeiten werden Ihnen in der Buchungsbestätigung genannt. Bitte beachten Sie, dass je nach Seminarveranstalter eine mögliche Zeitverschiebung zwischen Ihrer Ortszeit und der des Seminarveranstalters bestehen kann. Zur genauen Orientierung enthalten alle Zeitangaben eine Information über die Verschiebung zur Referenz Greenwich Mean Time (GMT).

Kann ich in das eLearning Angebot unverbindlich testen?

Damit Sie sich ein konkretes Bild von unseren Online-Kursen machen können, bieten wir Ihnen eine Testversion für das Startmodul  eines e-Learning Seminars Ihrer Wahl an. Keine Kosten, keine Kündigungsfrist o.ä. Gleichzeitig können Sie mit diesem Testzugang alle technischen Voraussetzungen für ein reibungsloses Lernen überprüfen. Das Gratis-Modul können Sie einfach aus jedem eLearning-Kurs anfordern.

Wie viel Zeit muss ich für ein eLearning-Seminar einplanen?

Jeder eLearning-Tag besteht aus vier Modulen. Idealerweise planen Sie je Modul zwischen 90 und 120 Minuten ungestörte Lernzeit ein. In diesem Zeitfenster eignen Sie sich das Wissen eines Moduls an und festigen es nachhaltig mit Quizfragen sowie Ansys Übungen. Durch die Unterteilung in Mikro-Lerneinheiten können Sie aber auch kürzere Zeitfenster, zum Beispiel beim Pendeln, optimal nutzen.

Wie lange besteht der Zugriff auf die Lerninhalte?

Voraussetzung für die Nutzung der eLearning-Kurse ist die Nutzung eines personengebundenen Zugangs zur CADFEM LernplattformBeim Kauf eines eLearning-Kurses beträgt der Zugang zur Lernplattform 365 Tage. Als User einer Flatrate startet und endet der Zugang zur Lernplattform mit dem Start und Ende der Flatrate. Mit dem Start eines weiteren Lernproduktes (Flatrate, Seminar, eLearning) verlängert sich derZugriff auf Ihre Inhalte um 365 Tage. 

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer
Leiter Digital Learning Lab
Dr.-Ing. Markus Kellermeyer