Externe Lagerung am Fahrradrahmen¶

Im vierten Beispiel verwenden wir den vereinfachten Fahrradrahmen. Wer dies in dem vorherigen Teil nicht gemacht hat, kann auch die gegebene Geometrie verwenden.

Es sollen zwei externe Lager laut folgender Abbildung und eine Kraft im Tretlager angebracht werden:

Gegeben¶

Material¶

Aluminiumlegierung 6061-T6

Elastizitätsmodul \(E=68{,}3 \mathrm{GPa}\)
Querkontraktionszahl \(\nu=0{,}33\)

Geometrie¶

Selbstvereinfachte Rahmengeometrie oder diese fertig aufbereitete:

TrekkingRahmen_vereinfacht.scdoc

Vernetzung¶

Netzgröße global: 10 mm

Randbedingungen¶

Lagerung:

Remote Displacement auf die Hinterradaufhängung (Kugelgelenk, alle Rotationen frei) (verformbare Geometrie)
- horizontaler Abstand \(dz=0\,\mathrm{mm}\)
- vertikaler Abstand \(dy=-390\,\mathrm{mm}\)
- \(\sum u_x=0\)
- \(\sum u_y=0\)
- \(\sum u_z=0\)

Info

Damit das Koordinatensystem in der Mitte zwischen den zwei Ausfallenden liegt, müssen Sie die zwei Linien der Radien (nicht die Flächen) für den Ursprung des Koordinatensystems verwenden

Frictionless Support auf den Innenseiten der Ausfallenden (weil sich sonst die Endpunkte des Rahmens hinten auseinanderschieben)

Remote Displacement auf die Innenseite des Steuerrohrs (zylindrisches Lager, eine Rotationen frei) (verformbare Geometrie)
- horizontaler Abstand \(dz=-210\,\mathrm{mm}\)
- vertikaler Abstand \(dy=-460\,\mathrm{mm}\)
- \(\sum u_y=0\)
- \(\sum u_z=0\)
- \(\sum rot_y=0\)
- \(\sum rot_z=0\)

Belastung:

Kraft \(F=800\,\mathrm{N}\) vertikal nach unten auf die Innenseite des Tretlagers

Gesucht¶

Berechnen Sie anschließend die folgenden Größen:

Die maximale Verschiebung in z-Richtung (entgegen Fahrtrichtung) \(u_{z}\) in mm¶

Directional Deformation einfügen

Im Strukturbaum: Rechtsklick auf Solution > Insert > Deformation > Directional

z-Achse auswählen

Im Detailfenster: Unter Orientation die z-Achse auswählen

Die maximale Verschiebung des Rahmens in `negative` y-Richtung (Richtung Boden) \(u_{y}\) in mm¶