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Bestimmung nichtlinearer Federkennlinien mit Hilfe der Finite Elemente Analyse

Titelangaben

Wehmann, Christoph ; Roith, Bernd ; Rieg, Frank:
Bestimmung nichtlinearer Federkennlinien mit Hilfe der Finite Elemente Analyse.
In: Neueste Erkenntnisse zu Funktion, Berechnung, Prüfung und Gestaltung von Federn und Werkstoffen : Ilmenauer Federntag 2010. - Ilmenau : Verl. ISLE , 2010 . - S. 63-70
ISBN 978-3-938843-57-4

Abstract

Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) ist ein geeignetes Werkzeug zur vertieften Berechnung von Federn. Sie stellt insbesondere bei nichtlinearen Federkennlinien die oftmals einzige Alternative zu experimentellen Untersuchungen dar. Zur Erzielung qualitativ hochwertiger Rechenergebnisse sind Validierungen über Experimente oder experimentell abgesicherte, analytische Rechnungen erforderlich.
In diesem Sinne wird die Anwendbarkeit des St. Venant’schen Materialgesetzes bei Lagrange’scher, als auch bei Euler’scher Beschreibungsweise untersucht. Neben der Güte der Ergebnisse in Hinblick auf experimentelle und analytische Vergleichswerte werden ebenso die numerischen Eigenschaften Rechenzeit und Konvergenz betrachtet. Dabei wird zusätzlich die Eignung der verwendeten Lösungsverfahren bewertet. Zum Einsatz kommen das Newton-Raphson-Verfahren und das Verfahren von Ritz. Als Finite Elemente finden Tetraederelemente mit linearen und quadratischen Formfunktionen Anwendung. Es werden Kennlinien von Schenkelfedern, Tellerfedern, progressiv gewickelten Schraubendruckfedern und konischen Schraubendruckfedern berechnet. Als Referenz zur Validierung dienen experimentell ermittelte Kennlinien und bewährte, analytisch bestimmte Kennlinien.
Die Durchführung der Finite-Elemente-Analysen erfolgt in Z88 Aurora®. Dabei wird ein erweiterter Preprozessor eingesetzt, der eine Auswahl von beliebigen Vergleichsorten für die Kraft-Weg-Aufzeichnung ermöglicht.

Weitere Angaben

Publikationsform: Aufsatz in einem Buch
Begutachteter Beitrag: Nein
Keywords: FEA; Maschinenelement; Nichtlinear
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD > Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 16 Mär 2016 08:24
Letzte Änderung: 16 Mär 2016 08:24
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/31751