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FEM-Analyse an Stäben mit Halbkreisnut und überlagerter Querbohrung zur Überprüfung des Thum‘schen Verfahrens

  • Viele hochbeanspruchte Bauteile müssen zur Erfüllung ihres konstruktiven Zwecks mit Durchdringungskerben versehen werden. Infolge der gegenseitigen Wechselwirkung gelten für die Kerbwirkung dieser Art von Mehrfachkerben andere Gesetzmäßigkeiten als bei Einzelkerben. Die Weiterentwicklung der Lehre von der Tragfähigkeitsberechnung höchstbeanspruchter Maschinenelemente macht es notwendig, sich mitViele hochbeanspruchte Bauteile müssen zur Erfüllung ihres konstruktiven Zwecks mit Durchdringungskerben versehen werden. Infolge der gegenseitigen Wechselwirkung gelten für die Kerbwirkung dieser Art von Mehrfachkerben andere Gesetzmäßigkeiten als bei Einzelkerben. Die Weiterentwicklung der Lehre von der Tragfähigkeitsberechnung höchstbeanspruchter Maschinenelemente macht es notwendig, sich mit der Durchdringungskerbwirkung eingehend zu befassen. Thum und Svenson [1] entwickelten im Jahr 1949 ein Näherungsverfahren zur Abschätzung der Formzahl an einem zugbelasteten Stab mit Durchdringungskerben. In vielen Lehrbüchern findet dieses Verfahren Anwendung. Aus heutiger Sicht erscheint die Eignung der aus diesem Ansatz erzielten Ergebnisse als dringend überprüfungswürdig. Das thum’sche Verfahren wird unter die Lupe genommen. Der hier vorliegende Beitrag präsentiert mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) neue Untersuchungsergebnisse an zugbeanspruchten Stäben mit Halbkreisnut und überlagerter Querbohrung. Diese ergaben, dass die Berechnung nach [1] Lücken aufweist. Ihr Ansatz stellt für den heutigen Entwicklungsstand eine mit zu großen Abweichungen behaftete Näherungshypothese dar.show moreshow less
  • Many highly stressed machine elements have to be provided with penetration notches in order to fulfill their constructional purpose. The notch effect of this kind of the multiple notches is due to the mutual interaction different from that of single notches. The development of the Teaching of the Calculation of load capacity (ultimate limit) of highly stressed machine elements (shafts and axles)Many highly stressed machine elements have to be provided with penetration notches in order to fulfill their constructional purpose. The notch effect of this kind of the multiple notches is due to the mutual interaction different from that of single notches. The development of the Teaching of the Calculation of load capacity (ultimate limit) of highly stressed machine elements (shafts and axles) makes it necessary to deal in detail with the multiple notches. Thum and Svenson developed in 1949 an approximate method to estimate the Stress concentration factor at one tension-loaded rod with the superimposed (overlapping) notches. This method is used in many teaching books. From today's perspective, the suitability of the results obtained from this approach appears to be urgently to check. This paper presents new results with the finite element method (FEM) to the tensile rods with semicircular notch and layered cross hole. The results showed that the calculation according to [1] is vitiated by gaps. Their approach is afflicted by a large percentage deviation to the FEM results.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Conference Proceeding
Conference Type:Konferenzartikel
Zitierlink: https://opus.hs-offenburg.de/2726
Bibliografische Angaben
Title (German):FEM-Analyse an Stäben mit Halbkreisnut und überlagerter Querbohrung zur Überprüfung des Thum‘schen Verfahrens
Conference:Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik (15. : 5. und 6. Oktober 2017 : Duisburg)
Author:Ali DaryusiStaff MemberGND
Year of Publication:2017
Place of publication:Duisburg
Publisher:Universität Duisburg-Essen
First Page:69
Last Page:76
Parent Title (German):15. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2017 : Interdisziplinäre Produktentwicklung
ISBN:978-3-940402-15-8
URL:https://edocs.tib.eu/files/e01mr18/1009369938.pdf
Language:German
Inhaltliche Informationen
Institutes:Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)
Institutes:Bibliografie
Tag:Finite-Elemente-Methode; Formzahlen; Halbkreisnut; Mehrfachkerbwirkung; Querbohrung
FEM; cross hole; multiple notch-effective; semicircular groove; stress concentration factors
Formale Angaben
Open Access: Open Access 
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt