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Laborbericht Finite Elemente Methode

W ^IMM

^9[ Institut fur Mechanik    <Fachwerke>

I und Materialforschung    _<;>

1 Beschreibung des Problems

In dieser Lerneinheit ist es die Aufgabe eine FE-Struktur mit Stab-Elementen aufzubauen. Dabei gibt uns ein Datensatz die Abmessungen, Belastungen, Profil und Materiał Eigenschaften vor.

Datensatz

Lange:	1,1 m
Kraft:	16 kN
Profil:	DIN EN 10 055 - T60 (fur den ersten Ansatz)
Materiał:	EN S235JRG2 (E=210.000MPa / v=0,3 / p =7.9E-9 to/mm^3
Ozui:	150 MPa

Die Aufgabenstellung ist es, mit dem vorgegebenen Datensatz die Spannungen in den Staben, die Stab- und Lagerkrafte und die Verschiebungen der Lagerknoten festzustellen. Zusatzlich soli die Masse notiert werden. Ziel der Aufgabenstellung ist es, die Stabe nach DIN EN 10 055 so zu wahlen, dass die vorgegebene Spannung nicht uberschritten wird und das Gewicht auf Ihr Minimum reduziert wird.

2 Durchfiihrung

Zuerst wird das vorgegebene Modeli mit ihren Abmessungen vernetzt. Danach wird das Materiał festgelegt. Ais nachstes wird die „Property" mit dem vorgegebenen Profil T60 und seinem Ouerschnitt von 794 mm² erstellt. Nun werden die Lager und eingreifende Krafte an den vorgegebenen Positionen erstellt. Nachdem das gesamte Modeli in HyperMesh vernetzt und erstellt wurde, erfolgt die Berechnung mittels OptiStruct. Nun kónnen die berechneten Ergebnisse in HyperView dargestellt werden. In der folgenden Tabelle 1.1 sehen wir die ermittelten Stabkrafte und Stabspannungen. Die ermittelte Masse des Fachwerks betragt 84,47 kg. Uber die Formel o=F/A kónnen wir die Flachę fur jeden einzelnen Stab bestimmen, indem wir diese nach A umstellen. Nachdem wir fur jeden Stab die neue Querschnittsfiache errechnet haben, kónnen wir nach DIN EN 10050 die neuen Profile festlegen.

	Kraft [N]	Spannung [N/mm^2l	Aneu [mm^2]	T-Profil neu
Stab 1	22327,418	28,498	150,849	T25
Stab 2	16000	-20,151	106,67	T20
Stab 3	16000	-20,151	106,67	T20
Stab 4	16000	20,151	106,67	T20
Stab 5	22627,418	-28,498	150,849	T25
Stab 6	0	0	106,67	T20
Stab 7	16000	20,151	106,67	T20
Stab 8	0	0	106,67	T20
Stab 9	22627,418	-28,498	150,849	T25
Stab 10	16000	20,151	106,67	T20
Stab 11	16000	20,151	106,67	T20

Tabelle 1.1 Stabe und ihre jeweiligen Krafte und Spannungen mit zusatzlich neu berechneten Querschnittsfiachen und neu zugewiesenen T-Profilen

Bewertung (je 1 bis 5 Sterne):

Umfang/Layout ( ) Sprache/Ausdruck ( ) Schlussfolgerungen aus der Obung ( ) Anwendung/Obertragung der Obungsinhalte ( ) Summę: (    )

Darstellung der wesentlichen Obungsinhalte ( ) Stichhaltigkeit der Argumentation ( ) Persónliches Resumee ( )