Grundlagen FEM mit Solidworks Berechnung Verstehen und anwenden

70 3 Beispiele zur zusammengesetzten Beanspruchung
e) Torsionsmoment M t = Fx
⋅50
mm
Torsionsspannung τ t
α
F
F y
Querschnittsfläche A 50
F
F x
60
95
90 30
Es werden nun alle Spannungen einzeln berechnet und anschließend mit der Festigkeitshypothese
nach Von-Mises zu einer Vergleichsspannung zusammengefasst.
Fy
17 320,5 N N
a) Druckspannung
σ d = =
= 6,4
A
2
90 mm ⋅30 mm mm
Fx
10 000 N N
b) Abscherspannung
τ a = =
= 3,7
A
2
90 mm ⋅30 mm mm
Hier handelt es sich um die Nennspannung. In der Literatur findet man für den den Rechteckquerschnitt
die Formel:
τ amax = ⋅τ
a = 5,6
3 N
2
2 mm
Diese wirkt an den Stellen 1 und 3.
M Fy
⋅50 mm
bx
N
c) Biegespannung Stellen 2 und 4 σ b2−4
= =
= 64,2
2
2
Wx
90 mm⋅(30 mm) mm
6
M bz Fx
⋅60 mm
N
d) Biegespannung Stellen 1 und 3 σ b1−3
= =
= 14,8
2
2
Wz
30 mm⋅(90 mm) mm
6
e) Torsionsspannung:
h 90 mm
Zuerst berechnen wir das Widerstandsmoment nach [1]: = = 3
b 30 mm