Erkennen Sie mit SOLIDWORKS Simulation frühzeitig auch in großen Baugruppen mögliche Quellen von Singularität, um die Qualität Ihrer Berechnungsergebnisse zu erhöhen.

Die höchsten Spannungen in Problembereichen lassen sich zu einer hohen Wahrscheinlichkeit auf Spannungssingularitäten zurückführen (scharfe Ecken, Punktbelastungen oder fixierte Randbedingungen). Möchten Sie sich grundsätzlich über Singularitäten informieren, schauen Sie gerne in diesem Blogbeitrag vorbei.

Spannungssingularitäten verhalten sich von Natur aus divergent. Beim Verringern der Netzgröße erwarten Sie also, dass sich der Wert für die Spannungssingularitäten auf den theoretischen Wert unendlich erhöht. Legitime Werte für die Spannungskonzentration sind von Natur aus konvergent und erreichen während der Verfeinerung des Netzes einen stationären Wert.

Das Auffinden einer solchen Spannungskonzentration wird nachfolgend am Beispiel einer Schiene gezeigt, die dafür genutzt wird, um Spanngurte im Auto oder auf Anhängern zu befestigen.

Abbildung 1: Partielle Betrachtung mit Fixierung und Last in idealisierter Richtung

Nach dem das Bauteil ausreichend definiert wurde, wurde es mit einem kurvenbasierten Netz ohne Vernetzungssteuerung als Erstberechnung vernetzt.

Abbildung 2: Ergebnisdarstellung

Um das Bauteil auf mögliche Singularitäten zu untersuchen bietet SOLIDWORKS Simulation seit der Version 2017 ein Diagnose Werkzeug für die Lokalisierung von Spannungs-Hotspots an.

Um die Diagnose zu starten, führen wir zuerst die Analyse aus und klicken dann mit der rechten Maustaste auf „Ergebnisse“ im Feature Baum. Der Befehl lautet dann „Diagnose für Spannungs-Hotspot…“

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Fenster „Spannungs-Hotspot“ öffnet sich und man erhält eine Erklärung über das Werkzeug und den Sensitivitätsfaktor, den man unten je nach Suchmodus manuell anpassen kann.

Ein hoher Sensitivitätsfaktor findet mehr Spannungs-Hotspots im Modell, die aber womöglich keine hohe Relevanz vorweisen. Dabei ist der Nachteil, dass die Berechnung länger dauert.

Ein niedriger Sensitivitätsfaktor findet die wichtigsten Spannungs-Hotspots.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nach dem Ausführen der Diagnose erhalten Sie eine Meldung, wenn Spannungs-Hotspots gefunden wurden.

Spannungs-Hotspots werden in der Legende Grau dargestellt, diese lassen sich auch in der Geometrie isolieren, um besser sichtbar zu sein.

Die isolierten Spannungs-Hotspots werden dann als graue Elemente angezeigt. Sie erhalten dann die Empfehlung, betroffene Gebiete mit Verrundungen und passender Vernetzungssteuerung zu versehen.

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