Spannungsquerschnitt bei Steckverbindungen?
Wir haben zwei 3D-gedruckte Teile mit einer Steckverbindung zusammengesteckt und dabei nur die wirkende Kraft aufgenommen (siehe Bild).
Nun wollen wir die wirkende Spannung ermitteln, welche hier logischerweise kleiner ist, als die komplette Seitenfläche des Quaders. Jedoch habe ich keinen Ansatz wie ich diese effektive Fläche ermitteln kann. Wenn der Ansatz zu klein wäre und die Verbindung bei mit dem ganzen Trapez abgerissen wäre, könnte man die kleine obere Fläche nehmen, aber so habe ich keine Ahnung.
Hat jemand einen Ansatz oder eine Website/Artikel die hilfreich wären?
1 Antwort
Ich verstehe nicht ganz, was du wissen willst.
- was genau ist die Wirkende Kraft? ist die Steckverbingung verpresst? und wie und in welche richtungRichtung soll diese den wirken.
- welche wirkende Spannung? und wie genau soll die kleiner sein als die seitenfläche des quaders die Spannung oder raft wird in Newton gemessen, während Längenen in Metern und flächenen in Quadratmetern gemessen wird, daher musst du dich genauer ausdrücken.
- welche effektive Fläche?
- was Genau meinst du mit Ansatz? ein Ansatz kann mathematisch oder geometrisch sein, in diesen fällen soll man es nicht mischen, damit man auch sschlau daraus wird. denn z.B. ein mathematischer Ansatz kann nicht zu klein sein
OK, dane für diese Antwort.
- wenn du einen Prüfkörper 3D-Druckst musst du beachten, dass dieser Druck nicht repräsentant ist, da das Filament oder der Druck selber nicht immer Homogen ist. Aber für "Test" Zwecke müsste das reichen.
- Bei Körpern mit scharfen Kanten bricht ein Ansatz Schneller aus, als bei abgerundeten Kanten. weil sich aus einer Ecke schneller einen Riss bildet. daher könnte auch ein grösserer Querschnitt mit scharfen ecken weniger Kraft aufnehmen als einer mit abgerundeten. Der Radius soll mindesten 0,5mm sein.
Normalerweise wird die Kraft, welche dein Prüfkörper aufnehmen kann, mit der Streckgrenze Rm berechnet. bei z.B. ABS ist die Streckgrenze bei ca. 37 N/mm2
Aber wenn deine Steckverbindung aus Dreiecken besteht, wird dein Werkstück nicht nur auf Zug beansprucht. durch die Form werden die beiden Flanken der Nut nach aussen gedrückt, wobei die Kraft auf den Flanken nicht kolinear zur Zugkraft ist. Es ist mit einem Keil zu vergleichen, wie du es schon beschrieben hast.
Aufgrund der resultierenden Kraft wird einer der Flaknen abgesprengt. Wenn du einen Zugversuch machen willst, sollst du eher eine T-Nut nutzen, dann wird auch der Ansatz brechen, welcher den geringsten Querschnitt hat.
1. Es wurde ein Zugversuch durchgeführt. Die Verbindung ist nur zusammengesteckt (Steckverbindung halt). Die Verbindung wurde an den, auf dem Bild, oberen Teilen der Körper eingespannt.
2./3. Sry da habe ich mich doof ausgedrückt. Wir haben die Kraft gemessen und nun gilt es die wirkende Fläche zu ermitteln (die durch welche auch Kraftlinienfließen). Würden wir nur einen Quader nehmen könnte man die komplette Querschnittsfläche des Quaders nehmen, da die Kraftlinien sich gleichmäßig verteilen. Dies ist bei einer Steckverbindung aber nicht so. Hier wird eventuell der kleinste Querschnitt genommen, aber da bin ich mir nicht sicher. Mit effektiver Fläche meine ich die Fläche welche für den Kraftfluss relevant ist. Wenn der Quader an einer Stelle Breiter gestaltet werden würde (dann würde er wie ein Kreuz aussehen), dann hat es keinen Unterschied auf die Kraft bei der der Quader bricht, weil er einfach immer dort bricht wo der kleinste querschnitt ist.
4. Spannung ist F/A. Mir geht es um die Fläche. Hier kann ich nicht die Querschnittsfläche nehmen, sondern die Fläche hängt von der Verbindung ab. Ich suche einen Ansatz zur Berechnung der Spannung (egal ob geometrisch oder mathematisch). An sich sollte es aber nicht so schwer sein. Eigentlich ist es ja immer der kleinste Querschnitt, an welchem das Material bricht. Hier aber eben nicht. Es bricht zwar an der Verbindung, aber nicht orthogonal zur Kante, sondern in einer schräge (siehe rechter Quader abgebrochene Ecke). Das könnte aber auch an dem Druck liegen, da die Druckrichtung bei diesem Teil auch schräg ist.
Ich meinte da nicht Ansatz sondern, das Steckelement. Da habe ich mich verschrieben
Verstehst du das Problem?