FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ Christian Dresbach WPF FEM WS 03/04 Thermolatische Elastomere, G. Müller, C. Dresbach

Aufgabestellung FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ aus dem Wahlfach „Leichtbau“ (SS `03) Fmax = 837,6N m = 420g Konstruiert & Erbaut von - Christiane Olry - Gerrit Müller - Christian Dresbach C. Dresbach, 9002052 Thermolatische Elastomere, G. Müller, C. Dresbach

Aufgabestellung FEM-Berechnung der Papierbrücke „Klumpi“ aus dem Wahlfach „Leichtbau“ (SS `03) Fmax = 837,6N m = 420g Konstruiert & Erbaut von - Christiane Olry - Gerrit Müller - Christian Dresbach C. Dresbach, 9002052 Thermolatische Elastomere, G. Müller, C. Dresbach

FE-Modell Geometriemodell 600mm lang, 100mm breit, 210mm hoch Innere Verstärkungen unterschiedlichen Dicken der Flächen (1mm, 2mm, 3mm) definieren der Keypoints erstellen von Linien Flächen über Linien definieren C. Dresbach, 9002052

FE-Modell Modell & Vernetzung lineares Schalenelement (Shell 63) Elementgröße Global = 10 Elementgröße vorderer Bereich = 5 Dicke Global = 1 Jede zweite Fläche in Ober- und Unterplatte, sowie den Seitenflächen: d=2 vorderer Bereich der Unterplatte und mittlere Fläche im Dreieck: d=3 15.000 Knoten C. Dresbach, 9002052

FE-Modell Materialparameter Pappe E = 1.715MPa Rm=33MPa ν = 0.3 ν = 0.3 „quasi-lineares Materialverhalten“ C. Dresbach, 9002052

FE-Modell Symmetrie, Festhaltungen & Lasten Symmetrie zur y/z-Ebene ux=0 in y/z-Ebene All DOF am Fuß uy=0 am unteren Fahrbahnende Druck von 0,1MPa auf vorderen Flächen C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse linear-elastische Rechnung Spannungen auf der Oberseite C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse linear-elastische Rechnung Maximale Spannungen an der Unterseite C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse linear-elastische Rechnung Maximale Spannungen an der Unterseite C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 1, Freq. = 3.6 C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 2, Freq. = 3.8 C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 3, Freq. = 4.1 C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 4, Freq. = 5.6 C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 5, Freq. = 5.7 C. Dresbach, 9002052

Ergebnisse Beulrechnung Set 6, Freq. = 6.2 C. Dresbach, 9002052

Bewertung Qualitative Aussage stimmt mit Beobachtungen überein Modell ist zur Schwachstellen-analyse bestens geeignet durch Verstärkung der aufgezeigten Bereiche ist eine Erhöhung der spezifische Tragfähigkeit möglich C. Dresbach, 9002052