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26. Januar 2021

Modellierung einer Teleskop-Verbindung aus Stabelementen

Die ineinander gesteckten Bauteile eines Teleskopauslegers von beispielsweise einer Baumaschine transportieren ihre Kräfte mechanisch zwischen den Bauteilen.

Diese spezielle Kraftübertragung kann man in RFEM und RSTAB wie folgt lösen:

Die charakteristische Steckverbindung in der Skizze besteht aus vier Stäben zwischen vier Knoten. Im Überlappungsbereich liegen zwei Stäbe übereinander und schließen jeweils an die gleichen Knoten 2 und 3 an. Damit die Kraft getreu der Konstruktion über ein Kräftepaar nur an den Enden der Überlappungsstäbe von Stab 4 auf Stab 1 transportiert wird, sind an den Überlappungsstäben spezifische Stabendgelenke anzuordnen. Hierbei soll ein Momentengelenk am Stab 2 bei Knoten 3 und am Stab 3 bei Knoten 2 dafür sorgen, dass sich die Biegemomentbelastung zwischen dem roten (Stab 1 und 2) und grünen Stabzug (Stab 3 und 4) über ein Kräftepaar an den Knoten 2 und 3 überträgt. Ein Normalkraftgelenk an Stab 2 bei Knoten 3 soll dafür sorgen, dass eine Normalkraftbelastung nur bei der geplanten Fixierung bei Knoten 2 zwischen dem grünen und roten Stabzug übertragen wird.

Grundsätzlich erkennen RFEM und RSTAB übereinanderliegende Stäbe als Modellierungsfehler und versuchen diese Anordnung automatisch zu korrigieren. Bei der vorgestellten Modellierungstechnik sollte daher vor der Modellbildung auf den Modus "Doppelte Stäbe zulassen" umgestellt werden.


Autor

Herr Niemeier ist für die Entwicklung von RSTAB, RFEM, RWIND Simulation und den Bereich Membranbau zuständig. Zudem beschäftigt er sich mit Qualitätssicherung und Kundensupport.

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