Häufig gestellte Fragen

F:  Mein Kunde gibt nicht an oder kann nicht angeben, ob die Kräfte und Momente am Stutzenende oder in der Schnittebene angreifen. Welche Option des Lastangriffes soll gewählt werden?

A:  In diesem Fall sollte „Lastangriff in der Schnittebene“ gewählt werden. Dieser führt zu höheren Spannungen und liegt somit auf der sicheren Seite.

F:  Kann ich durch eine weitere Verfeinerung des Netzes die Genauigkeit der Ergebnisse steigern?

A:  Nein. Per Definition greift das Berechnungsverfahren auf definierte abgeschlossene Elemente zurück. Die Elemente selbst können z.B. 2D Platten, 2D Dreieckselemente oder Köper wie Quader oder Tetraeder sein. Diese Elemente haben eine ideale Form, bei der die genauesten Ergebnisse erzielt werden. Ist der zu berechnende Körper so vernetzt, dass sich alle Elemente dieser Idealform annähern, spricht man von einem „ästhetischen Netz“.

Würde man nun die Elemente stark verkleinern, so würden sie sich von dieser Idealform entfernen, in dem z.B. die Oberfläche unproportional klein würde gegenüber der Materialdicke. Zudem stellt der Übergang Stutzen-Mantel eine Unstetigkeitsstelle dar, an der rein mathematisch die Spannungen unendlich groß werden können. Es ist somit wenig sinnvoll, diese Stelle mit sehr kleinen Elementen abzubilden.

F:  Ich habe mit WRC eine zulässige Auslastung. Die FEM Berechnung weist jedoch eine Überlastung aus. Müsste die FEM Berechnung nicht geringere Auslastungen ergeben?

A:  Dies kann man nicht pauschalisieren. Der "Welding Research Council" hat lediglich die Spannungen im Grundkörper untersucht. Die Spannungen in der Schweißnaht und im Stutzen wurden nicht betrachtet. Eine Überspannung durch FEM kann somit in der Naht und im Stutzen auftreten.

F:  Sollte ein Lastangriff am Stutzenende nicht höhere Belastungen ergeben als ein Lastangriff in der Schnittebene?

A:  Dies ist in der Regel umgekehrt. Die Annahme wäre plausibel, wenn alle Körper starr wären. Aber sowohl die Membran des Grundkörpermantels als auch der Stutzen selbst sind flexible Gebilde, die sich gegenseitig beeinflussen. Ein Stutzen aus Gummi wird kaum Spannungen im Grundkörper hervorrufen. Ein Vorteil der FEM Berechnung ist, dass dieses mehr oder weniger flexible Gebilde betrachtet werden kann. Ein starrer Stutzen wird die Belastung in Richtung Schweißnaht und Grundköper verschieben, der dieser Belastung durch eine entsprechende Verformung ausweicht. Ein flexibler Stutzen wird die Belastung im Grundkörper durch die eigene Deformation abbauen.

Passen Sie die FEM Parameter entsprechend an.

Die Qualität der Volumenelemente ist in diesem Bereich am höchsten. Wir empfehlen deshalb eine Einstellung in diesem Bereich.

Überprüfen Sie die geometrischen Daten des Grundkörpers (Länge)!

Es ist nicht nötig, den gesamten Grundkörper im Modell abzubilden, da nur der Stutzenbereich betrachtet wird.

Passen Sie die Grundkörperlänge entsprechend an.

Schlechte Vernetzung, Ein oder mehrere finite Elemente liegen außerhalb des Gültigkeitsbereiches.

Überprüfen Sie, ob Sie stark unterschiedliche Wanddicken bei Grundkörper und Stutzen haben und einen versetzten Stutzen.