Wieso Portalwangen nicht verstärken

Materialien, Dimensionierung, Lineartechnik..
KarlG
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von KarlG » 03.02.2019, 20:41

CNCler hat geschrieben:
03.02.2019, 19:50
Was meinst du mit beidseitig eingespannt?
Siehe:
Einspannung.jpg
Das ist eine Idealannahme, die man kaum jemals erreicht. Je nach Konstruktion und Lineartechnik (Größe, Vorspannung) kann man sich dem mehr oder weniger nähern, aber das wird bestenfalls eine Teileinspannung, realistisch eher ein Gelenk bzw. Auflagepunkt...
..natürlich aus statischer (!) Sicht.

CNCler
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von CNCler » 03.02.2019, 21:02

KarlG hat geschrieben:
03.02.2019, 20:41
CNCler hat geschrieben:
03.02.2019, 19:50
Was meinst du mit beidseitig eingespannt?
Siehe:
Einspannung.jpg
Das ist eine Idealannahme, die man kaum jemals erreicht. Je nach Konstruktion und Lineartechnik (Größe, Vorspannung) kann man sich dem mehr oder weniger nähern, aber das wird bestenfalls eine Teileinspannung, realistisch eher ein Gelenk bzw. Auflagepunkt...
..natürlich aus statischer (!) Sicht.
Zur Simulation habe ich eine Fläche mit Größe der Linearlaufwägen minimal ausgetragen und dann als feste Abhängigkeit deklariert.
Das sollte eigentlich näherungsweise sehr akkurat sein?
Die Verformung der Lineartechnik ist natürlich nicht miteinbezogen.

KarlG
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von KarlG » 03.02.2019, 21:16

CNCler hat geschrieben:
03.02.2019, 21:02
Das sollte eigentlich näherungsweise sehr akkurat sein?
Nein - die ganze Ebene (selbst, wenn sie in sich so steif sein sollte), dreht sich um Mr. Damit ist das Verformungsverhalten der Wange anders, die (errechneten) Werte werden schlechter und nähern sich mehr den tatsächlichen Messwerten.
mr.jpg

django013
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von django013 » 04.02.2019, 05:28

Moin moin,

schade, dass wir jetzt nur die Rückseite des Portals sehen dürfen.
Die 3D-Ansicht des ersten Beitrags war viel prägnanter und wenn man sie mit der neuen FEM vergleichen dürfte, dann würden auch die schrägen Biegelinien direkt ins Auge springen.

Übrigens: die jetzigen Parameter finde ich anschaulicher, als bei Marcs Vergleich vom Oktober.

Gruß Reinhard

CNCler
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von CNCler » 04.02.2019, 09:49

Hallo,
ich kann gerne nochmal die ganzen Szenarien aus unterschiedlichen Perspektiven darstellen.

Gruß,

KarlG
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von KarlG » 04.02.2019, 10:21

django013 hat geschrieben:
04.02.2019, 05:28
Übrigens: die jetzigen Parameter finde ich anschaulicher, als bei Marcs Vergleich vom Oktober.
Marcs Betrachtung ist aber der Realität näher. Er hat einfach den oberen Teil "eingespannt" und die Lastannahme als seitliche Kraft auf die Mitte des Linearwagens gesetzt - somit eine einseitig eingespannte Platte simuliert.
Die Praxis ist viel komplitzierter und deshalb rechne ich (überschlägig) auch wie er. Die gemessenen Verformungen sind den Annahmen ziemlich ähnlich; also nicht mit 100% Abweichung, sondern vielleicht mit 20 oder 30%.

Gruss
Karl

django013
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von django013 » 04.02.2019, 11:01

Moin Karl,
Marcs Betrachtung ist aber der Realität näher.
Das mag für die absolute Auslenkung zutreffen, nicht aber für's Verständnis.
Seine 3 Bilder sind nahezu identisch - man muss sich schon die Skalen anschauen, um einen Unterschied zu entdecken.

Vielleicht habe ich ja ne falsche Ansicht?

Wenn mich "nur" die absolute Auslenkung interessiert, dann schmeiß ich den Biegungsrechner an.
Ich habe es mal gerade gemacht. Massive Aluplatte 120x15x500 - lose aufliegend ergibt eine Auslenkung von 0,11mm.
Schau ich mir Marcs Auswertung an, dann kommt das ungefähr hin. Er hat ne Auslenkung von 0,1031mm.
Wenn ich also mit Biegerechner und einfachster Abstraktion den Worstcase abdecken kann, brauch ich eigentlich nicht mehr.

Eine FEM würde ich machen, um mein Verständnis des Kraftflusses und der Verformung ganz allgemein zu hinterfragen. Dazü würde ich dann auch mal "unrealistische" Kräfte wirken lassen, einfach um deutlichere Ergebnisse zu bekommen. Du weißt ja: Übertreibung macht anschaulich :)
Bei Marcs Auswertung hat die versteifte Wange die identischen Farben wie die nackte Wange. Die Versteifung hat also am Verformungsverhalten nichts geändert. Hat "nur" den Materialaufwand, den es zu verformen gilt, erhöht.
Ich würde verschiedene Versteifungen ausprobieren und schauen, welche Versteifung ändert meinen Farbverlauf, also ändert substantiell das Verhalten der Wange.
So könnte man es beispielsweise mit einem Modell aus Papier durchführen - wenn man keinen Zugang zu FEM o.ä. hat.
Beim Papiermodell hat man Kräfte und Steifigkeit ja auch extrem verändert. Trotzdem bringt es sofort das Verständnis auf den Punkt :)

Ich bin sicher, dass eine solche FEM dem allgemeinen Verständnis mehr bringen würde, als eine faktisch korrekte Auswertung.

Gruß Reinhard

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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von CNCler » 04.02.2019, 11:41

Hallo Karl,
auf welche Werte bist du denn bei der Karla beim Messen gekommen?
Man muss auch bedenken, dass die Auslenkung nicht bei zwei Wangen doppelt so hoch ist wie mit einer Wange. Das geht ja nicht linear.

Gruß,

KarlG
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von KarlG » 04.02.2019, 11:41

django013 hat geschrieben:
04.02.2019, 11:01
Wenn ich also mit Biegerechner und einfachster Abstraktion den Worstcase abdecken kann, brauch ich eigentlich nicht mehr.
So ist das - für eine einfache Platte! Wenn man dann aber Verstärkungen rechnen will, ist man mit einem einfach Biegerechner sehr schnell an der Grenze des Machbaren und selbst mit großem manuellen Aufwand kriegt man die Verwindungen nicht abgedeckt.
Visualisierung hat auch den Vorteil, dass man nicht nur die Werte hat, sondern auch die Kraftflüsse sieht und somit bewerten kann, an welcher Stelle man optimal verstärkt.
Ich bin sicher, dass eine solche FEM dem allgemeinen Verständnis mehr bringen würde, als eine faktisch korrekte Auswertung.
Kommt auf die Zielstellung an! Will man es sowohl optisch, als auch "technisch" (also korrekt) abbilden, muss man viele Faktoren berücksichtigen und ich wüsste jetzt nicht, ob z.B. FEM überhaupt das Verdrehungsverhalten von Linearwagen um die Längsachse abbilden kann. Da müsste man quasi eine federnde "Auflage" nachbilden und das anhand von nicht bekannten techn. Parametern.
Ich kann das ungefähr abschätzen, weil ich es gemessen habe - wie das zu berechnen wäre, hätte ich jetzt keinen Ansatz.

Aber: Sei es, wie es sei. Grundsätzlich MUSS man auch im FEM der realen Situation möglichst nahekommen, sonst hat man zwar schöne bunte Bilder, aber falsche Ergebnisse.

Gruss
Karl

KarlG
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Re: Wieso Portalwangen nicht verstärken

Beitrag von KarlG » 04.02.2019, 11:56

CNCler hat geschrieben:
04.02.2019, 11:41
auf welche Werte bist du denn bei der Karla beim Messen gekommen?
Versteh die Frage nicht! Ich habe eine einseitig eingespannte Platte gerechnet und den errechneten Wert dann messtechnisch überprüft. Und die waren sehr nahe beieinander. An die genauen Werte erinnere ich mich jetzt nicht (steht hier irgendwo im Forum), aber die Ergebnisse waren im Rahmen der Messungenaugkeit übereinstimmend.
Man muss auch bedenken, dass die Auslenkung nicht bei zwei Wangen doppelt so hoch ist wie mit einer Wange
.

Nein. Die Auslenkung ist halb so groß.
Das geht ja nicht linear.
Doch - in diesm Falle schon. Das ist halt die Gefahr, wenn man mit PC und bunten Bildern anfängt, aber das Grundverständnis fehlt.

Freie Länge geht ^3 in die Durchbiegung ein, Breite linear.
Materialdicke (als Monolith) geht ^3 in die Steifigkeit ein, während (bspw.) doppelte Dicke als zwei Einzelplatten sich auch linear verhält...
...wären die dann flächig verklebt/verschraubt, nochmal anders, aber näher am "Monolithen".

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