RWTH
Kartei Details
| Karten | 29 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Mechatronik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 22.07.2013 / 11.08.2015 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/werkzeugmaschinen_staender_betten_fem
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technisch sinnvolle Konstruktionswerkstoffe für ein Maschinenbett, die eine höhere Materialdämpfung als Stahlschweißkonstruktionen aufweisen
- Grauguss
- Reaktionsbetonharz
Gestaltungsregel zur Steifigkeitserhöhung für optimale und belastungsgerechte Konstruktion der Gestellbauteile
- geschlossene Profile und möglichst große äußere Querschnittsabmessungen
- geschlossene Hohlquerschnittsformen --> torsionssteif
- offene Profile nur im Sonderfall günstig
- bei Trsionsbelastung von offenen Profilen muss die Wandstärke erhöht werden
inhätere (programmbezogene) Fehlerquellen bei der FEM- Methode
- Netzqualität
- Diskretisierung
- Numerische Lösungsverfahren
- Numerische Ungenauogkeiten
Optimierungsverfahren im Bereich der Strukturoptimierung
- Topologieoptimierung
- Parameteroptimierung
- Formoptimierung
Def Topologieoptimierung
Berechnung der optimalen Materialverteilung im vorgegebenen Bauraum
Def: Parameteroptimierung
- Wanddickenoptimierung
- Querschnittsoptimierung
- chichtdickenoptimierung
- Faserwickeloptimierung von Faserverbundwerkstoffen
Def Formoptimierung
- Berechnung der optimalen Form des Bauteils
- Optimierung von Spannungskerben
characteristische Eigenschwingungsformen von kastenförmigen Maschinenständern
- Biegung
- Torsion
Maschinenelementeinheit, die die Steifigkeit des Werkstücktisches in z- Richtung maßgeblich beeinflusst + konstruktive Maßnahmen um die Gesamtsteifigkeit zu erhöhen
- Kugelgewindetrieb
- Lager mit höherer Steifigkeit
- größerer Spindeldurchmesser
- Vorspannung der Spindelmutter
welche Materialeigenschaften müssen bei der Berechnung der statischen Eigenschaften bekannt sein?
- Querkontraktionszahl bzw. Schubmodul
- E-Modul
Welche Materialeigenschaften haben Einfluss auf das dynamische Verhalten?
- Schubmodul
- E-Modul
- Dichte
- Materialdämpfung
Welche beiden Modellansätze werden bei der gekoppelten Mehrkörpersimulation untersucht?
- Kopplung mit Lagerregelkreisen
- Kopplung mit Prozessmodellen
Maßnahmen um die Steifigkeit der Führung zu Erhöhen
- mehr Führungswagen
- höhere Vorspannung
- geringeres Schlittengewicht
- größere Stützweite
Materialdämpfung, Dichte, E- Modul bei Stahl
Materialdämpfung: niedrig
Dichte: hoch
E-Modul: hoch
Materialdämpfung, Dichte, E- Modul bei Grauguß
Materialdämpfung: mittel
Dichte: mittel
E-Modul: mittel
Materialdämpfung, Dichte, E- Modul bei RH-Beton
Materialdämpfung: hoch
Dichte: niedrig
E-Modul. niedrig
Formelmäßiger Zusammenhang für die Berechnung des statischen Bauteilverhaltens mit hilfe der FEM-Mathode
[K]x{F}={F}
- [K]:= Steifigkeitsmatrix
- {U}:= Verschiebungsfaktor
- {F}:= Belastungsvektor
Größen, die das dynamische Verhalten der gestellbauteile bestimmen
- Steifigkeit
- Dämpfungsverhalten
- Masse
fünf Schritte des Berechnungsablaufs zur ermittlung der bauteilspannungen aufgrund thermischer Lasten
1. Definition der Geometrie und Netzgenerierung
2. Berechnung der stationären und isostationären Temperaturfelder
3. Berechnung der thermischen Ersatzkräfte
4. Berechnung der Verformungen
5. Berechnung der Spannnungen
Gleichung zur Berechnung der thermischen Ersatzkräfte
{Ft} = [W] x {T}
- {Ft} - Thermische Ersatzkraft
- [W] - Elementmatrix
- {T} - Temperaturvektor
Welche Maschinen- bzw. Bauteileigenschaften können mit der FEM berechnet werden
- Statik
- Dynamik
- Thermik
Parameter die die statische Steifigkeit in Belastungsrichtung der Verbindung von Z-Schieber und Querbalken signifikant beeinflussen
- Baugröße der Führungsschuhe
- Vorspannung der Führungsschuhe
- Abstand der Führungsschienen
notwenidige informationen, die man für die FE-Berechnung benötigt
- Berechnungsziel
- Werkstoffdaten
- Rahmenbedingungen
Anwendungsgebiet von Formoptimierung
- Optimierung von Spannungskerben
Anwendungsgebiet von Topologieoptimierung
Berechnung der optimalen Materialverteilung in einem vorgegebenen Bauraum
Anwendungsgebiet von Parameteroptimierung
Wanddickenoptimierung bzw. Querschnittsoptimierung
Was muss für eine Topologieoptimierung definiert sein?
- Definition des Optimierungsziels
- Definition des Design-Space und Non-Design-space
- Definition des Optimierungsalgorithmus
- Definition des Abbruchkriteriums
Arten unterschiedlicher Elementansatzfunktionen für die FE-Vernetzung
- linear
- quadratisch
- kubisch
Einflussgrößen von Flanschen die mit mehreren Schrauben verbunden sind
- Schraubenanzahl bzw. -abstand
- Steifigkeit der einzelnen Schraube
- Flanschsteifigkeit
- Kontaktstellen in der Fuge
- Flanschgestalt
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