Beispiel: Ermüdungsstudie in Creo Ansys Simulation ausführen
Dieses Beispiel zeigt den vollständigen Workflow zum Einrichten und Ausführen einer Ermüdungsanalyse sowie zum Anzeigen und Analysieren der Ergebnisse.
In diesem Beispiel arbeiten wir mit einem Flaschenzugsystem, das aus einer Welle aus dem Material FE 40 und einem Flaschenzug aus Stahl besteht. Der Flaschenzug wird mit 4 Schrauben auf der Welle montiert. Ein Riemen wird um den Flaschenzug geführt. Die vom Riemen ausgeübte Kraft wird als Lagerlast mit einem Wert von 5.000 N modelliert.
1. Welle aus dem Material FE 40
2. Flaschenzug aus Stahl
3. Vom Riemen auf den Flaschenzug ausgeübte Kraft, modelliert als Lagerlast mit einem Wert von 5.000 N
4. Feste Randbedingung, die das Wellenende fixiert
Der Flaschenzug rotiert mit einer hohen Drehzahl (U/min) und muss daher einer Ermüdung bei hohen Zyklen standhalten. Zur Auswertung der Ermüdungsfestigkeit des Flaschenzugs durch die vom Riemen auf den Flaschenzug ausgeübten Last werden die ermüdungsbezogenen Materialeigenschaften des Flaschenzugmaterials definiert. Es werden die zyklischen Spannungseigenschaften für das Stahlmaterial definiert. Außerdem wird die Spannungs-Lebensdauer-Kurve für das Material des Flaschenzugs (Stahl) als Tabellenfunktion mit den unten aufgeführten Werten definiert:
Das Ermüdungsverhalten für das Modell wird mit den folgenden Parametern definiert:
• Analysetyp – Spannungs-Lebensdauer
• Komponente – Von-Mises-Spannung
• Lasttyp – Vollständig umgekehrt
• Konstruktionslebensdauer –1.0e06 Zyklen
Nachfolgend sind die Ergebnisse aufgeführt, die bei Ausführung der Studie erzielt werden:
Ergebnis | Isolinienplot des Ergebnisses | Interpretation |
|---|---|---|
Biaxialanzeige |  | Da die Biaxialanzeige zwischen −1 (reiner Schub) und 0.99 (fast 1) variiert, impliziert sie in einigen Bereichen eine reine biaxiale Last. |
Äquivalente Wechselspannung |  | Ein niedriger Wert für die äquivalente Wechselspannung impliziert hier eine längere Lebensdauer. |
Ermüdungsschaden |  | In diesem Fall beträgt der Ermüdungsschaden für den Flaschenzug 1.0, was bedeutet, dass das Teil während der Konstruktionslebensdauer sicher ist. |
Ermüdungsfestigkeit |  | Die Ermüdungsfestigkeit für den Flaschenzug beträgt 1e06, was gleich der Konstruktionslebensdauer ist. |
Sicherheitsfaktor |  | Der maximale Sicherheitsfaktor für den Flaschenzug liegt bei etwa 10, was bedeutet, dass er sicher ist. |