FEM Pleuel: Randbedingungen

Dieses Thema im Forum "techn. Mechanik" wurde erstellt von wodech, 11 Okt. 2017.

  1. Hallo Leute,

    ich steige gerade nach lauter Theorie in die Welt der FEM-Software ein und schaue mit hierzu einige youtube-tutorials an. Eines davon handelt von einem Pleuel wo ich die Randbedingungen die gesetzt werden nicht ganz verstehe. Skizze angehängt

    Das Pleuel sitzt unten auf der Nockewelle auf (Lagerung) und oben ist der Kolben der die Kraft ausübt. Jetzt wäre hier mein Ansatz, die Fläche wo das Pleuel auf der Nockenwelle aufsitzt in allen Freiheitsgraden außer einer Rotation um die Drehachse zu sperren (Gleitlager) (blau) und oben die Kraft angreifen zu lassen (rot). In dem Tutorial wird es aber genau umgekehrt gemacht, sprich unten die Lagerkraft als angreifende Kraft und oben die Kolbenauflagefläche als Lager genommen (rot und blau vertauscht)...das kann doch vom Ergebnis her nicht das gleiche sein oder wo ist hier mein Denkfehler?

    Danke schonmal!!
    lg
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  2. Zu jeder Weggröße lassen sich über die Elastizität äquivalente Kraftgrößen finden. Es ist also egal, wo man die Verschiebungs- und wo die Kraftrandbedingung setzt (es muss halt physikalisch das gleiche sein). Die Problematik ist viel mehr, dass die Randbedingungen physikalisch grundsätzlich falsch sind, denn die Kraftübertragung vom Kolben und zur Kurbelwelle (ich nehme an, das meinst du statt Nockenwelle) findet über einen elastischen Kontakt der jeweiligen Teile statt. Die gewählten Randbedingungen sind also nur eine Näherung und das Ergebnis der Simulation im Bereich der Kontaktstellen nicht repräsentativ.
     
  3. Hallo kaktus018,

    danke für die schnelle Antwort.

    Könntest du mir bitte
    genauer erklären dass ich hier nichts falsch verstehe?

    Die Spannungen in der Kontaktstelle sind in diesem Fall nicht entscheidend (nicht Ziel der FEM), es wird hier davon ausgegangen, dass der Pleuel am Pleuelschaft gebrochen ist weshalb die Spannungen dort untersucht werden sollen...darum wäre die Näherung in der Kontaktstelle zulässig oder?

    Danke schonmal!!
    lg
     
  4. Jede Lagerung verursacht Lagerreaktionskräfte. Für die Mechanik ist es irrelevant, ob diese Kräfte durch eine Lagerung hervorgerufen werden, oder ob da gar kein Lager ist und jemand von außen einfach mit genau der gleichen Kraft drückt. Kennt man also die Lagerreaktionen, so lässt sich die entsprechende Weggröße (Verschiebung = 0) durch die entsprechende Kraftgröße (Kraft/Moment damit Verschiebung = 0) ersetzen.
     
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