Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Aufschlagskraft nach freien fall an realem Bauteil berechnen

k0y0 · Verfasst am: 05. Nov 2014 13:17 Titel:

Ich verstehe dein Aussage nicht, die Anganben in hunderstell mm beziehen sich auf die Verschiebung bzw die berechnung der Ferderkonstante. Es geht hier um die Prinzipielle Vorgehensweise genaue Zahlenangaben müssen nicht berücksichtiigt werden. Bei der Kontaktzeit sind im übrigen werte von 0,5 - 0,1s üblich.

franz · Verfasst am: 05. Nov 2014 12:42 Titel:

Oben steht irgendwas in hunderstel Millimetern und hier kommen Phantasiezahlen (warum nicht Jahre oder Femtosekunden?) - das paßt irgendwie nicht.

k0y0 · Verfasst am: 05. Nov 2014 12:34 Titel:

War nur eine sehr grobe Annahme, da es sich um einen realen Fall handelt.

franz

Nur ganz am Rande

k0y0

Meine Frage:
Auf eine Schaufelanlage (kann man sich als große Schublade vorstellen) fällt aus 70 mm Höhe ein 2 kg schweres Bauteil. Die Schaufelanlage ist als CAD-Modell vorhanden und mittels FEM kann das Verhalten auf statische Kräfte berechnet werden.

Mein Ziel ist es die maximale Kraft bzw. Verschiebung der Schaufel zu berechnen.

Meine Ideen:
Schritt 1. Fallzeit berechnen

Schritt 2. Endgeschwindigekeit ermitteln
v=10m/s^2 * 0,118s = 1,18m/s

Schritt 3. kinetische Energie berechnen

Ekin = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * 2 kg * (1,18 m/s)^2 = 1,39Nm

Schritt 4. Federkonstante in FEM ermitteln

Verschiebung an Belastungsstelle bei 5N = 0,04436 mm
Verschiebung an Belastungsstelle bei 50N = 0,4439 mm
Verschiebung an Belastungsstelle bei 500N = 4,438 mm

D = 50N / 0,44 mm = 113 * 10^3 N/m

Schritt 5. Auslenkung über Spannenergie berechnen

F = 113 * 10^3 N/m * 4,96mm = 560N

So das ist mein erstes Ergebnis, ich finde die Kraft extrem hoch. Rechne ich das Ganze über der Impuls kommen grundverschiedene Ergebnisse herraus. Bei der Annahme einer impulsübertragungszeit von 0,1s

F = (2kg * 1,18 m/s) / 0,1s = 23,6N

Welcher Ansatz ist richtig?