Finite-Elemente-Analysen zum nichtlinearen Tragverhalten von Passfederverbindungen bei statischer Torsionsbelastung unter Berücksichtigung von konstruktiven Aspekten

Abstract

Diese Arbeit umfasst numerische Analysen mit der CAE-Software Abaqus an einer praxisüblichen Passfederverbindung nach DIN 6885. Hierbei wird die fachgemäße Konstruktion einer Passfederverbindung vorgestellt und analytische Untersuchungen der Verbindung mit den Berechnungsmethoden B und C der DIN 6892 durchgeführt. Die Vorgehensweise zur Erstellung eines numerisch funktionsfähigen Finite-Elemente- Modells einer Passfederverbindung wird visualisiert und erläutert. Darauf aufbauend erfolgen diverse numerische Berechnungen mit variierten Einstellungen des Finite- Elemente-Modells. Die erzeugten numerischen Ergebnisse werden analysiert und abschließend in einer Schlussbetrachtung zusammengefasst. Zusätzlich wird die untersuchte Passfederverbindung für die Herstellung von 3D-Druck-Lehrmodellen genutzt. Hierbei werden neben der richtig konstruierten Verbindung auch Passfederverbindungen mit typischen Gestaltungsfehlern hergestellt.

This report includes numerical analyses with the CAE software Abaqus on a standard feather key connection according to DIN 6885. The professional design of a keyway connection is presented and analytical investigations of the connection are carried out using calculation methods B and C of DIN 6892. The procedure for creating a numerically functional finite element model of a keyway connection is visualized and explained. Based on this, various numerical calculations are carried out with varied settings of the finite element model. The numerical results generated are analyzed and finally summarized in a conclusion. In addition, the investigated feather key connection is used for the production of 3D printed models. In addition to the correctly designed connection, parallel key connections with typical design errors are also produced.