Kragarm mit Einzelkraft¶
Die zweite Übung ist ebenfalls ein bekanntes Beispiel:
Gegeben¶
Material¶
Aluminium
- Elastizitätsmodul \(E=70 \mathrm{GPa}\)
- Querkontraktionszahl \(\nu=0{,}34\)
Geometrie¶
Balken mit rechteckigem Querschnitt
- Länge \(L=500 \mathrm{mm}\)
- Breite \(b=30 \mathrm{mm}\)
- Höhe \(h=60 \mathrm{mm}\)
Vernetzung¶
- Netzgröße global: 5 mm
Randbedingungen¶
Lagerung:
- Feste Einspannung auf der Stirnseite links
Belastung:
- Kraft \(F=3000 \mathrm{N}\) auf der Kante rechts
Wird die Kraftangriffsfläche geteilt, muss die Kraft auch durch Anzahl der Symmetrie geteilt werden
Die Kraft würde sich im Vollmodell auf die ganze Fläche aufteilen. Hier wird durch die Symmetrie aber eine kleinere Fläche verwendet und daher muss auch der Kraftwert geändert werden.
Aufgabenstellung¶
Alle möglichen Symmetrien ausnutzen und die unten gefragten Verschiebung berechnen.
Symmetrie¶
Welche Symmetrieebenen sind im Bauteil möglich? Das Koordinatensystem liegt genau im Schwerpunkt des Bauteils.
Daran denken:
Um eine Symmetrie zu verwenden, müssen bei der Spiegelung um diese Symmetrieebene folgende Komponenten identisch zum Vollmodell bleiben:
- Geometrie
- Lasten
- Lagerung
Hinweise¶
Kraft¶
Wird die Kraftangriffsfläche geteilt, muss die Kraft auch durch Anzahl der Symmetrie geteilt werden
Die Kraft würde sich im Vollmodell auf die ganze Fläche aufteilen. Hier wird durch die Symmetrie aber eine kleinere Fläche verwendet und daher muss auch der Kraftwert geändert werden.
Wenn die Belastung bereits Flächennormiert wäre (also Druck in MPa) wäre dies nicht notwendig.