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Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Dünnwandige Körper berechnen

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Um per FEM dünnwandige Bauteile zu berechnen, sind bestimmte Berechnungsabläufe zu definieren. In diesem Film erläutert Ihnen Thomas Gruber das erforderliche Vorgehen.
02:07

Transkript

Anhand eines importierten Blechbauteils möchte ich Ihnen die Besonderheiten bei der Berechnung von dünnwandigen Bauteilen zeigen. Öffnen wir hierfür die Datei Blechhalter.stp. Sie sehen also, es ist kein Problem importierte Teile später mit dem FE-Analysetool von Inventor zu berechnen. Kümmern wir uns aber jetzt um die Besonderheit von solchen dünnen Bauteilen. Ab einem bestimmten Verhältnis der Außenabmessungen zum Bauteil, zur Blechdicke oder Bauteildicke, definiert Inventor ein sogenanntes dünnwandiges Bauteil. Warum benötigen wir hier überhaupt eine andere Berechnungsmethode? Stellen wir uns einfach mal ein ebenes Blech vor, welches auf der linken und rechten Seite angespannt ist und von oben wirkt in der Mitte eine Kraft. Wenn wir nun dieses Bauteil korrekt berechnen wollen, haben wir über den Querschnitt der Blechstärke drei verschiedene Belastungszonen. Im oberen Bereich haben wir die Druckzone, irgendwo in der Mitte des Querschnitts haben wir eine neutrale Zone und im unteren Bereich haben wir durch die Dehnung des Bauteils eine zubelastete Zone. Um das korrekt berechnen zu können, würden wir über die Querschnittsbreite untereinander bereits drei Dreiecke in unserem Netz benötigen. Das heißt, auf die komplette Größe dieses Bauteils wäre das ein extrem kleines oder feines Netz, welches sehr lange Berechnungzeiten aufweisen würde. Aus diesem Grund haben wir im Inventor die Möglichkeit, im FE-Tool solche dünnwandige Bauteile anhand der Mikroebene zu berechnen. Wechseln wir nun auf die Registerkarte Umgebungen und erstellen in unserer Belastungsanalyse die Simulation für dieses Bauteil. Bei der Benennung für diese Simulation nehme ich Blechhalter_1 und als Konstruktions- oder Berechnungsziel können wir die Option Einzelner Punkt aktiv lassen um mit Ok unsere Eingaben bestätigen.

Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Lernen Sie die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode kennen und sehen Sie, wie Sie damit digitale Simulationen und Berechnungen in Inventor durchführen können.

1 Std. 31 min (37 Videos)
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