Schadensanalyse

Hallo,

ich soll im Rahmen eines Schadensfalles, den ich unentgeltlich im Rahmen des Studiums untersuche, die Maximalspannung bestimmen, die in einem dynamisch belasteten "Zinken" herrscht(e) (, da abgebrochen). Wie bei einer waagerecht gehaltenen Gabel sollte die Maximalspannung durch die Biegespannung zu erwarten sein. Dazu habe ich zuerst die statische (Biege) Belastung bestimmt:

geg: Zinkenanzahl: 9 Stck. Zinkenlänge: 900mm Zinken-Querschnittsgeometrie: Vierkant 30mm x 30mm Gewicht(Futter/Silage)= 350kg

Als Hebelarm habe ich die halbe Zinkenlänge angenommen (=450mm).

Sigma Biegung = Mb/Wb = (G*g*l)/((s2*h)/6)= (350*9,81*450*6)/(303*9)*[(kg*m*mm)/(s2*mm3)]=

38,15 [N/mm2]

--> Dadurch sollte der Zinken bei RT auch nach 100 Jahren nicht abbrechen.

Also habe ich dynamische Beanspruchung angenommen:

Die Masse schwingt vertikal bis zu mindestens einem halben Meter hoch.

Aufprallgeschwindigkeit v= (2*9,81*0,5)^(1/2) [m/s] = 10 [m/s]

Meine Frage: Ist die Maximalspannung jetzt auch 10 mal so hoch?

Danke im Voraus Jan Schmelting

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Schmelting
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Mache mal eine Energiebilanz: Die Kinetische Energie des Futters beim Auftreffen wird in elastische Energie der verbogenen Zinken umgewandelt. Daraus kannst Du die Spitzenlast ausrechnen.

Aber eigentlich reicht es, die Bruchfläche anzuschauen, um festzustellen, ob es Ermüdung ist.

Michael Dahms

BTW: Bitte ersetze in den Account Settings 'Schmelting' durch 'Jan Schmelting'. Einteilige Namen im From: sind seltsam. Und manche filtern auch darauf.

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Michael Dahms

Schmelting schrieb:

Besorg Dir mal : Petersen "Dynamik der Baukonstruktionen"

Im Kapitel 21.3 Seite 917ff wird das Problem m.E. gut dargestellt.

Gruß Jürgn

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Jürgen Brandt

nennen wir es Verformungsenergie.... aber prinzipiell würde ich auch so vorgehen..

Und das sollte man zuerst machen...

Das wichtigste bei einer Schadensanalyse:

erst mal den gesunden Menschenverstand einschalten!

Welcher von den 9 Zinken ist denn gebrochen, der links außen oder einer in der Mitte?

An der Verformung der restlichen Zinken kannst du auch halbwegs ablesen (eher abschätzen denn messen) ob es bei der Belastung einen Gradienten gegeben hat

Am Bruchbild kannst Du ablesen ob es Gewaltbruch oder Ermüdungsbruch war

ob der Zinken eine Vorschädigung hatte

ob es eventuell einen korrosiven Angriff gab...

wenn Du das erst mal abgehakt hast und weißt, das der Zinken ohne Vorschädigung per Gewaltbruch über den Jordan gegangen ist, dann weißt Du, das die Belastung zu hoch war... Dann bleibt nur noch abzuschätzen wie hoch die Belastung gewesen sein müte um den Zinken abzureissen und eine neue Gabel entsprechend zu dimensioniern, das das in ZUkunft so nicht mehr passiert

Wenn Du bei einer Schadensanalyse erst anfängst herumzurechnen mit abschätzungen landest Du schnell auf dem Holzweg

Mir wäe noch kaum eine Simulation oder grobe Abschätzung untergekommen die den ersten Kontakt mit der realität unbeschadet überstanden hätte... Zumindest noch keine Abschätzung von einem Frischling (einige meiner eingeschlossen)

Michael

I am not a bug I am a undocumented feature

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Michael Erwerle

*unterschreib*

Michael Dahms

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Michael Dahms

"Schmelting" schrieb im Newsbeitrag news:bqg66j$38c$02$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Diese letzte Schlußfolgerung ist nicht gerechtfertigt. Wichtig ist für eine Untersuchung zunächst die Dokumentation des Schadensfalles. Es hat sich bewährt, bei Übersichten beginnend bis ins (mitunter mikroskopische) Detail zu gehen.

Theoretische Bewertungen sollen auch quantifizierbar sein. Deine Aufgabe enthält u. a. zwei Aspekte:

1.) Eine bewegte Last beansprucht ein Tragwerk. Wie groß ist der Einfluß der beschleunigten (lasterzeugenden) Masse? 2.) Wie oft erfolgen Lastwechsel? Ist die Aufgabe aus Sicht der Ermüdungs-/Betriebsfestigkeit zu bearbeiten?

Für beide Teilaufgaben gibt es altbewährte "ingenieurmäßig" aufbereitete Verfahren. Allerdings müssen vorher noch weitere Informationen zum Problem eingeholt werden, z. B.:

a) Wie ist der "Rechen" (Deine Zinken) gestützt? b) Wird kontinuierlich beschickt oder schubweise? c) Wird der Rechen geschüttelt? d) Welches Versagenskriterium wird im Ergebnis der praktischen Auswertung für wahrscheinlich gehalten (z. B. die Biegespannung) und soll im Detail berechnet und belegt werden?

Auch wenn nach der praktischen Analyse (Bruchbilder, Schliffe, ...) im Rahmen der Untersuchung für den Versagensmechanismus nur geringe elastische Biegespannungen herauskommen (falls diese wirklich das Kriterium sind), so können bei oft wiederholter Belastung (sog. Lastspiele) bereits diese Beanspruchungen auch zum Versagen führen.

Und wenn festgestellt wird, daß "dieses Versagen mußte ja eintreten" die Ergebnisaussage ist, so steckt doch immer eine Menge Modellbildung mit allen ihren Schwächen in der Bearbeitung. Das Ergebnis ist also angreifbar.

Freundliche Grüße,

Alfred Flaßhaar

p.s. Also kurz: Für eine hieb- und stichfeste Bearbeitung Deiner Aufgabe ist mehr "input" notwendig.

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Alfred Flaßhaar

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