Grundlagen FEM mit Solidworks Berechnung Verstehen und anwenden

168 8 Berechnung einer Schweißkonstruktion
Der simulierte Wert für die Kraft F A ist 30 ,1 kN (FY) und für die Kraft F B 190 kN (FY).
Diese Werte stimmen einigermaßen mit den oben berechneten überein. Die beiden Kräfte in x-
Richtung (FX) heben sich praktisch auf. Die Kräfte in z-Richtung (FZ) sind im Verhältnis zu
den anderen Kräften sehr klein und deshalb vernachlässigbar. Diese Kontrolle ist sehr wichtig,
um Fehler bei der Lösung des obigen
Gleichungssystems auszuschließen.
30
Zur Spannungsberechnung betrachten
wir im Folgenden den
Schnitt x-x.
Die Biegespannung berechnet man
mit:
255
240
σ
M bmax
b =
Wy
450
y
y
Das maximale Biegemoment an
dieser Stelle beträgt:
M
bmax
= F ⋅1 000 mm
B
= 188 301,7 N ⋅1 000 mm
= 1,883⋅10
8
Nmm
Berechnen wir noch das Flächenmoment
I y und das Widerstandsmoment
W y :
15
250
I
y
W
y
15⋅
450
= 2 ⋅
12
= 1,093⋅10
9
3
mm
mm
9 4
y 1,093⋅10
mm
= I =
e 255 mm
4
4
250 ⋅ 30
+ 2 ⋅
12
3
= 4,29 ⋅10
2
4
+ 7 500 ⋅ 240
mm
6
mm
Somit wird die Nennbiegespannung in den Randfasern:
y
8
M bmax 1,883⋅10
Nmm N
σ b = =
= 44 ( )
W
6 3
2
4,29 ⋅10
mm mm
3
Man kann das Flächenmoment übrigens auch mit SolidWorks überprüfen. Wählen Sie unter
Extras Eigenschaften Querschnitt (oder Evaluieren Querschnittseigenschaften). Hier können
Sie die vier Flächen (Schweißnähte nicht berücksichtigen) anwählen und dann Neu berechnen