Veranstaltungsnummer: 02SE259
- Charakterisierung und Belastung von Mehrschraubenverbindungen
- Möglichkeiten der Berechnung von Mehrschraubenverbindungen und Lokalisierung der höchstbelasteten Einschraubenverbindung
- Anwendungsgrenzen und Ergebnisse der unterschiedlichen Berechnungsansätze
Im Mittelpunkt der Auslegung und Berechnung von Mehrschraubenverbindungen stehen die Ermittlung der Belastungsverteilung und die der höchstbelasteten Einschraubenverbindung. Sie lernen unterschiedliche analytische Ansätze und die Anwendung der FEM zur Berechnung kennen. Die Ergebnisse werden anhand eines Beispiels verglichen.
Die Auslegung und Berechnung einer einzelnen Schraubenverbindungen geschieht nach der Richtlinie VDI 2230-1 und setzt die Kenntnis der Belastungsgrößen voraus. Die Weiterbildung befasst sich im Kern mit der Ermittlung der höchstbelasteten Schraubenverbindung auf der Basis der VDI 2230-2. Der Zusammenhang zwischen VDI 2230-1 und -2 wird veranschaulicht.
Für die Anwendung der FEM werden Sie in die Lage versetzt, die Randbedingungen inkl. der Modellklasse festzulegen und die für Analyse und Tragfähigkeitsnachweis erforderlichen Berechnungsgrößen abzuleiten. Sie werden befähigt, auf dieser Basis einen modifizierten Nachweis nach Blatt 1 durchzuführen. Zudem erlernen Sie eine erweiterte Auslegung von Einschraubenverbindungen unter Beachtung von Nichtlinearitäten.
Ein fundierter Kenntnisstand über die Rechenschritte und die Vorgehensweise der Richtlinie VDI 2230 Blatt 1 ist von Vorteil.
Top-Themen
- Charakterisierung und Belastung von Mehrschraubenverbindungen
- Möglichkeiten der Berechnung von Mehrschraubenverbindungen und Lokalisierung der höchstbelasteten Einschraubenverbindung
- Anwendungsgrenzen und Ergebnisse der unterschiedlichen Berechnungsansätze
- Integration der Methode der finiten Elemente (FEM) in die Berechnung von Ein- und Mehrschraubenverbindungen: Modellklassen und Vorgehensweise
- Bewertung der FEM-Ergebnisse und Einordnung in die Rechenschritte nach Blatt 1
Ablauf des Seminars "Mehrschraubenverbindungen"
Erfahren Sie im Seminar "Mehrschraubenverbindungen" mehr zu folgenden Themen:
1. Tag 09:00 bis ca. 17:15 Uhr
2. Tag 08:30 bis ca. 16:30 Uhr
Einführung und Analytik, Prof. Dr.-Ing. W. Lori
Einführung in die Thematik
- Bedeutung der Schraubenverbindungen
- Forderungen an Schraubenverbindungen
- Arten von Schraubenverbindungen: Einschraubenverbindung und Mehrschraubenverbindung, Einschraubverbindung und Durchsteckschraubverbindung
- Definitionen zu Mehrschraubenverbindungen: Begriffe, Arten, Abgrenzung
- Problem: Herauslösen einer Einschraubenverbindung aus der Mehrschraubenverbindung
Belastung von Mehrschraubenverbindungen
- Das elastische Verhalten einer Schraubenverbindung
- Belastungsarten bei Mehrschraubenverbindungen
- Überlegungen zur Belastungsverteilung bei Längs-, Querkraft- und Momentenbelastung
- Ermittlung der höchstbelasteten Einschraubenverbindung
- Beispiele aus Versuch und Berechnung
Übersicht über die Lösungsansätze für Mehrschrauben-
verbindung
- Analytische Berechnungen
- Numerische Berechnungen
- Prinzipielle Vorgehensweise und Problemstellung
Elastomechanische Ansätze
- Grundlagen und Probleme
- Vereinfachungen
- Einfluss der Einspannung
- Kraftgrößenmethode
- Der Abstand „a“
Starrkörpermechanik
- Grundlagen
- Vereinfachungen und Grenzen
- Nicht rotationssymmetrische Schraubenfelder und
Kreis-Flansche - Korrekturen durch Beachtung des elastischen Verhaltens?
- Schraubenreihe unter Querlast
Am Ende des ersten Veranstaltungstages findet ein Informations- und Gedankenaustausch bei einem kleinen Imbiss und Getränken statt.
Numerische Lösungen, Prof. Dr.-Ing. U. Wuttke
Grundlagen der Festigkeitsbewertung und Bauteilauslegung
- Definition und Bewertung unterschiedlicher Beanspruchungsgrößen
- Tragfähigkeit von Schrauben und Schraubenverbindungen
Grundlagen der Finite Elemente Methode (FEM)
- Grundlegende Idee und Vorgehensweise
- Möglichkeiten und Anwendungsgrenzen
Bewertung von Schraubenverbindungen mit Hilfe der FEM
- Idee und Aufbau von Blatt 2 der VDI 2230, Abschnitt 7
- Vorgehensweise bei der Modellierung von Ein- und Mehr-
schraubenverbindungen und Definition der Modellklassen - Abbildung der Montagevorspannkraft, Berücksichtigung von Kontaktbedingungen, Bewertung der Schraubenzusatzkraft im Betrieb
- Auswertung der Modelle in Abhängigkeit von der Modellierungsart
- Bewertung der Ergebnisse und deren Aussagefähigkeit
Tragfähigkeitsnachweis in Anlehnung an die VDI 2230-1
- Ergebnisaufbereitung für die Verwendung der Berechnungs-
systematik nach der VDI 2230 Blatt 1 - Einordnung der Ergebnisse der FE-Analyse zu den Rechen-
schritten nach Blatt 1 - Berechnungsbeispiele
Abschluss: Problemdiskussion zu Anfragen und Problemen
Prof. Dr.-Ing. W. Lori; Prof. Dr.-Ing. U. Wuttke
- Vertiefung an Beispielen aus dem Teilnehmerkreis
- Anwendung und Verknüpfung des erworbenen Wissens
- Gemeinsame Erarbeitung und Diskussion von Lösungsvarianten zu Anfragen und Problemen der Teilnehmer
Zielgruppe
Das Seminar "Mehrschraubenverbindungen" richtet sich an Ingenieure und Fachkräfte insbesondere aus den Bereichen:
- Anlagen- und Maschinenbau
- Entwicklung und Konstruktion
- Berechnung / Simulation und Versuch
- Anwendungstechnik
- Fachleute aus Prüfunternehmen sowie der Schraubenindustrie
Ihr Referent für das Seminar "Mehrschraubenverbindungen":
Prof. Dr.-Ing. Willfried Lori, Forschungs- und Transferzentrum an der Westsächsischen Hochschule Zwickau, University of Applied Sciences
Prof. Dr. Lori beschäftigt sich seit über 30 Jahren mit dem Problemkreis Schraubenverbindungen im Maschinen- und Fahrzeugbau. Unter seiner Leitung wurden zahlreiche Anwendungs- und Grundlagenuntersuchungen durchgeführt. Als Vorsitzender des VDI-Fachausschusses „Schraubenverbindungen“ hat er wesentlich und federführend zur Überarbeitung und Neufassung von VDI 2230 Bl. 1 und zur Erstfassung des Bl. 2 (Mehrschraubenverbindungen) beigetragen. Er ist weiterhin als Leiter von Fachtagungen und Referent bekannt.
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