„Methodische Anwendung von Dauerfestigkeitsanalysen mittels der Option Fatigue Advisor von Pro/MECHANICA“

Themenbereich:
Festigkeitslehre, Maschinendynamik, FEM-Berechnung

Aufgabenstellung:
Bei der Auslegung von Maschinenteilen müssen die Lasten oft als Funktion der Zeit berücksichtigt werden. Weiterhin ist nicht immer eine quasistatische Betrachtung möglich. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn dynamische Lastüberhöhungen (Resonanzen) oder Materialermüdung befürchtet werden. In solchen Fällen können Bauteile versagen, selbst wenn die Spannungen unterhalb der sicheren statischen Grenzwerte liegen. Einfache Beispiele für dynamische Analysen sind Modalanalysen, Zeit- und Frequenzanalysen. Je nach Zeitabhängigkeiten bzw. Art des Belastungsvektors bietet die Software Pro/MECHANICA dazu verschiedene Analysearten wie dynamische Frequenzanalysen, dynamische Zeitanalysen, stochastische Antwortanalysen und dynamische Stossanalysen.

Darüber hinaus bestand die Möglichkeit, die Dauerfestigkeit für eine Vielzahl metallischer Werkstoffe zu bestimmen. Dabei konnte die genaue Vorhersage der Produktlebensdauer durch Bestimmung der Anzahl der Lastzyklen bis zum Versagen getroffen werden. Hierzu beinhaltet Pro/MECHANICA die Option Fatigue Advisor, die von dem bekannten Expertenprogramm FE-Fatigue von nCode International abstammt.

Das Ziel der Arbeit:
Das Ziel der Arbeit war die Ausarbeitung einer methodischen Vorgehensweise bei der Anwendung von Dauerfestigkeitsanalysen mittels des Moduls Fatigue Advisor von Pro/MECHANICA.
Dauer: etwa 4 Monate

Die damaligen Voraussetzungen waren:

• Kenntnisse in Maschinendynamik
• Grundkenntnisse in FEM
• Grundkenntnisse in Pro/ENGINEER
• Grundkenntnisse in Pro/MECHANICA