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Hallo zusammen,

ich möchte die Schrauben der Halter an einem Dieselmotor berechnen. Diese vier Halter werden an den Motor befestigt und tragen den Motor. Ausgeben möchte ich mit die Quer- und Axialkräfte der Schrauben. Mit diesen Werten berechnen wir dann in einem anderen Programm die Schrauben.

Für die Berechnung habe ich einen Motordummy mit den Befestigungsgewinden erstellt und den Schwerpunkt definiert. In der Simulation habe ich die globalen Kontakte gelöscht, dafür Kontakt zwischen den Trennfugen der Halter und dem Dummy hinzugefügt sowie die Schraubenverbindungsglieder. Die Schraubenverbindungsglieder habe ich mit einem Anzugsmoment von 0Nm hinzugefügt, damit ich nur die entstehenden Kräfte für die Schraubenberechnung erhalte.
Anschließend habe die die Schwertkraft von 1g nach unten und 3g in die Fahrtrichtung des Fahrzeuges als Kraft definiert

Normalerweise sind die Füße des Motors mit elastischen Füßen ausgestattet, ich habe jedoch die Unterseite der Füße alle fixiert.
Bei der Berechnung scheinen die Schraubenkräfte mir aber zu hoch zu sein.

Aus dem Grund habe ich die Fixierung der Füße gelöscht und die Unterseite der Motorfüße als elastische Lager ausgeführt. Die Ergebnisse der Schraubenkräfte sind aber nun extrem hoch gewesen.

Wo liegt mein Fehler hier? Wie muss ich die Füße/den Motor fixieren?

Danke
Gruß
Thorsten

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Schrauben-diagrammfarben.png

Hallo Thorsten

hast Du ne Skizze/Bspdaten?
Wieso machst Du sowas? Anzugsmoment von 0Nm ...

Schrauben-berechnung ist NICHT Simpel ! viele Fehlerquellen!
Pflicht ist Verständnis Schrauben-Diagramm (Fbs)

[Diese Nachricht wurde von SLDW-FEM am 01. Feb. 2025 editiert.]

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Hallo Thorsten

Ich pflichte meinem Vorschreiber bei, und gehe noch weiter.
Ohne die SOLIDWORKS Files wird es fast unmöglich, etwas dazu zu sagen.

Aber
- 0Nm Anzugsmoment ist nicht akkurat. Die Teile trennen sich bei geringsten Belastungen.
  Hinweis: Definierte Drehmomente werden in Axialkräfte umgerechnet, aufgebracht werden bei Schrauben dann immer Axialkräfte.
- 3g Beschleunigung in Fahrtrichtung? Ein Formel 1 Wagen hat ca. 5g Verzögerung, und dies nur infolge Anpressdruck und den entsprechenden Pneus.
  Bei einem Strasssenfahrzeug treten solche Beschleunigungen nur bei einem Crash auf, da sind dann aber 3g eher sehr wenig.

Im Weiteren (würde man anhand der Files in der Studie sehen)
- Welcher Studientyp verwendest Du, linear, nicht linear?
- Schraube mit oder ohne Festigkeitsdaten hinterlegt?
- etc.

Gruss
Mike

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Hallo zusammen,

vielen Dank für Eure Antwort. Ich muss die Schrauben in einem anderen Programm berechnen. Daher ist es für mich nur interessant, welche Axial- und Querkräfte im Bereich der Schraube wirken. Wenn ich z.B. ein Anzugsmoment für die Schrauben angebe, dann ist auf der Axialkraft ja quasi auch die Vorspannkraft der Schraube integriert. Bei der Schraubenfestigkeit und Materialdaten habe ich den Standard von Solidworks belassen

Ein File kann ich leider nicht weitergeben, das ist uns nicht erlaubt. Ein Screenshot könnte ich erst Montag machen. Es ist quasi ein Quader mit seitlich vier Haltern, jeder Halter ist mit vier Schrauben seitlich an dem Quader befestigt. Unten am Halter ist die Aufstellfläche, die ich fixiert bzw. mit einem elastischen Element versehen habe.

Die 3g stammen aus dem Eisenbahnbereich, dies muss die Konstruktion bei außergewöhnlichen Lasten aushalten

Gruß
Thorsten

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FEM-Modellklassen.png

hallo

Du sagst:"nur interessant, welche Axial- und Querkräfte im Bereich der Schraube wirken"
=> das wäre Modellklasse(1) im Bild: FEM-Modellklassen.png

Beachte: Modellklasse(2) im Bild geht zwar in SWX,
gilt aber NICHT wenn kein Reibkontakt in Trennfuge verwendet wird

Wir haben etliche Modelle in SWX + A...(zertif.FEM) parallel gerechnet, oft ähnliche Werte
  aber leider manchmal riesige Differenzen >75% ("Support-Ausreden" halfen nix zur Lösung)

Viel Spaß mit Deinem Problem!

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Hallo,

das bedeutet, meine Berechnung kann ich so nicht machen und muss eine Vorspannung und einen Reibwert der Trennfuge verwenden?

Und wie kriege ich dann die wirkende Axialkraft auf die Schraube ohne die Vorspannung durchs Anzugsmoment?
Gruß
Thorsten

[Diese Nachricht wurde von Schwellenleger am 01. Feb. 2025 editiert.]

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20250202_schraubentestrechnung.pdf

Hallo Thorsten

Gegenfrage. Wenn Du die Kraft hast, welche wirken, und Du zusätzlich die Schraubenvorspannkraft hast, wie willst Du diese Kräfte korrekt überlagern?

Anbei eine Testrechnung.

Gruss
Mike

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Hallo Mike,

danke für Deine Versuche. Dann ist das wirklich viel komplizierter. Gibt es denn die Möglichkeit, mir Simulation eine richtige Schraubenberechnung durchzuführen, bei der auch z.B. der Setzbetrag berücksichtigt wird?

Gruß
Thorsten

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VDI-Berechnungsschritte_R0bisR13.pdf Kriterien_Belastbare_Schrauben.pdf kerbstellen-Schrauben.pdf

Hallo Thorsten (und die vielen anderen Schrauben-Konstrukteure)

ich rechne seit 1997 Schrauben mit FEM nach Norm
(bin schon zigmal geprüft worden durch Kollegen, TüV, Institute usw. das gehört dazu)
Fazit: Eure Berechnung muss alle Schritte nach VDI2230 abbilden!

Lasst Euch Tips geben :
(1) Arbeitet mit Berechnung zusammen, statt gegeneinander
    ( am besten alles selbst verstehen+beherrschen )
(2) siehe (Konstruktion=grün) auf VDI-Berechnungsschritte_R0 bis R13.pdf

(3) der Konstrukteur kann vieles vorab richtig entscheiden/verbessern,
    siehe Kriterien_Belastbare_Schrauben.pdf
(4) Wenn Ihr oben alles richtig macht,
    dann kommt immer wieder neues, was die Norm nicht/unscharf abbildet
    siehe linke Seite auf kerbstellen-Schrauben.pdf
    oder rechte Seite (wenn "Baumarktschraube", Material, Belastungen nicht passen)

Wenn Eure Berechnung "nur mal so" ist  oder keine Sicherheitsbauteile betroffen, dann vergesst alles wieder
aber: viel Geld sparen kann Eure Firma, wenn Ihr das anwendet auf : Kriterien_Belastbare_Schrauben.pdf

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Hallo,

danke für die Erläuterung.

Wir berechnen unsere Schrauben mit mDesign. Hierzu benötige ich aber die wirkende Axial- und Querkraft auf das Bauteil. Diese wollte ich mit Solidworks bestimmen, damit ich danach die Schrauben in mDesign berechnen kann.

Und hier ist das Hauptproblem, wie komme ich auf die richtigen Kräfte, um in die Schraubenberechnung zu gehen.

Gruß
Thorsten

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Vielleicht eine andere Software verwenden.

Ist das wirklich so das man in SWX ein Drehmoment definieren muss?
Ein "smartes" Programm kann die Vorspannkraft definieren und der Solver kürzt intern die Elemente und kann die Streckung abbilden. Vorspannkraft und Lastfall auch als getrennter Post-Prozess. Somit erhält man aus der korrekten Spannung alle abgleiteten Kräfte.

Wenn das SWX immer noch nicht kann, dann besser eine andere Software verwenden. Eigentlich ist das mit Modelklasse 3 eine einfache Übung. Nur der Festigkeitsnachweis ist aufwendig.

Das vom Fragesteller die Ergebnisse angezeifelt werden, ist nicht verwunderlich. Denn laut Beschreibung fehlt die Vorspannkraft bzw. ist mit 0 Nm definiert und das statische FEM Modell somit obsolet.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 02. Feb. 2025 editiert.]

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Hallo Duke711

In SOLIDWORKS Simulation kann man bei einer Schraube das Drehmoment oder eine Vorspannkraft definieren.

Gruss
Mike

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