Ersatzquerschnitt

Anlassfall für diese App war ein stark spielbehaftetes Scharnier in einem FE-Modell. Trotz der von ANSYS (Workbench) angebotenen Kontaktbehandlung “Auf Berührung anpassen” ging der Kontakt verloren. Verschiebungen der Scharnierteile zueinander in eine plausible Ausgangsposition halfen auch nichts.
Die tatsächliche Lösung fand sich schließlich in der spaltschließenden Vergrößerung des Scharnierbolzendurchmessers, wobei natürlich die Biegesteifigkeit gleich bleiben und die Oberflächenspannung unverfälscht sein sollte! Es musste also ein in 2-facher Hinsicht passendes Rohr definiert werden.
Die folgende Datei errechnet Ersatz-Abmessungen und -Moduln für den Kreisring- und Kreis-Querschnitt (als Sonderfall des Kreisringes) für die Hauptbelastungen Zug/Druck, Biegung und Torsion:

Ersatzquerschnitt