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 3 Rissöffungsmoden Spannungsintensitätsfaktor KI für reineMode I Belastung:𝐾𝐼 = 𝜎 𝜋𝑎𝑌(𝑎, … )z.B.: Y=1.1215 Spannungsin...
Bruchmechanik Bruchzähigkeit KIc und JIc alsWerkstoffkenngrößen Kritische Risslänge ac Berechnung derRissausbreitungsge...
Bruchmechanik8 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012FEM / ANSYSBruchmechanische Parameter in ANSY...
Bruchmechanik9 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012FEM / ANSYSModellierung der Rissspitze / Riss...
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Anwendung12 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Überprüfung der Gültigkeit bisheriger Berechnung...
Anwendung13 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.20122D-RisswachstumSchritt 1 Schritt 2 Schritt 3 …
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Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben

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Refiner werden in der Papier- und Faserplatten-Herstellung zur Aufbereitung von Hackschnitzeln zu Faser oder Zellstoff eingesetzt. Eine genaue Berechnung von Refinern und der Scheibe ist wichtig.
Bruchmechanische Parameter in ANSYS:
* Energiefreisetzungsrate Gi über VCCT
* Spannungsintensitätsfaktor Ki über Interaktionsintegral
* J-Integral über äquivalentes Gebietsintegral

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Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben

  1. 1. We accept the challenge!www.andritz.comBernhard Ostermann – Kraft and Paper Mill ServicesBruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben
  2. 2. 2 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012ANDRITZ AGANDRITZ als internationaler Technologiekonzern mit Sitz in Graz beschäftigtweltweit 16.750 Mitarbeiter. Wir sind einer der weltweit führenden Lieferantenvon Anlagen, Ausrüstungen und Serviceleistungen für: Wasserkraftwerke Zellstoff- und Papierindustrie Fest-Flüssig-Trennung Stahlindustrie Tierfutter- und Biomasse-PelletsproduktionFirmenprofil
  3. 3. RefinerRefiner werden in der Papier- undFaserplatten-Herstellung zur Aufbereitungvon Hackschnitzeln zu Faser oderZellstoff eingesetzt. rotierende und feststehende Scheibe Mahlplatten an den Scheiben Mahlspalt von ~0.1 – 0.5 mm3 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Allgemein
  4. 4. RefinerWarum ist eine genaue Berechnung vonRefinern und im speziellen der Scheibeso wichtig? Refinerscheibe bis 4 t Scheibendurchmesser bis 1.8 m Welle bis 3.5 t Gesamtgewicht bis 50 t Drehzahl bis 2300 U/min Antriebsleistung bis 35 MW5 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Dimensionen
  5. 5.  3 Rissöffungsmoden Spannungsintensitätsfaktor KI für reineMode I Belastung:𝐾𝐼 = 𝜎 𝜋𝑎𝑌(𝑎, … )z.B.: Y=1.1215 Spannungsintensitätsfaktor ≠SpannungskonzentrationsfaktorBruchmechanik6 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012AllgemeinQuelle: H.P.Degischer Grundlagen der Werkstoffwissenschaft
  6. 6. Bruchmechanik Bruchzähigkeit KIc und JIc alsWerkstoffkenngrößen Kritische Risslänge ac Berechnung derRissausbreitungsgeschwindigkeit undRestlebensdauer über: Zusammenhang bruchmechanischerGrößen in der LEBM:7 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012AllgemeinQuelle: Meinhard KunaNumerische Beanspruchungsanalyse von Rissen
  7. 7. Bruchmechanik8 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012FEM / ANSYSBruchmechanische Parameter in ANSYS: Energiefreisetzungsrate Giüber VCCT Spannungsintensitätsfaktor Kiüber Interaktionsintegral J-Integralüber äquivalentes GebietsintegralRissausbreitung nur entlang vordefinierterPfade möglich.Quelle: Meinhard KunaNumerische Beanspruchungsanalyse von Rissen
  8. 8. Bruchmechanik9 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012FEM / ANSYSModellierung der Rissspitze / Rissfront: Rissspitzenelemente nur bei 2D-Problemen einfach anwendbar Bei Standardelementen aufregelmäßige Verteilung undElementgröße achten Achtung bei Ergebnissen anOberflächen Ergebnisse mehrerer Integrations-Pfadevergleichen
  9. 9. Anwendung10 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Überprüfung der Gültigkeit bisheriger BerechnungenBerechnung nachFormelwerken2D FE-BerechnungQuelle: FKM-Richtlinie
  10. 10. Anwendung11 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Überprüfung der Gültigkeit bisheriger Berechnungen3D Gesamtmodell(mit Riss)3D Detailmodell (spezielleModellierung der Rissfront)
  11. 11. Anwendung12 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Überprüfung der Gültigkeit bisheriger BerechnungenBestätigung bzw.Abänderung derMaterialanforderungen unddes DesignsJ-Integral entlang der Rissfront
  12. 12. Anwendung13 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.20122D-RisswachstumSchritt 1 Schritt 2 Schritt 3 …
  13. 13. Anwendung14 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Submodeling zur Analyse kritischer Bereiche
  14. 14. Anwendung15 Bruchmechanische Untersuchung von Refinerscheiben - 26.04.2012Submodeling zur Analyse kritischer BereicheJ-Integral entlang der Rissfront
  15. 15. Kontaktieren Sie uns – wir helfen Ihnen gerne!CADFEM (Austria) GmbHWagenseilgasse 141120 WienTel. +43 (0)1 587 70 73 – 0E-Mail. info@cadfem.atWeb. http://www.cadfem.atImmer aktuell informiert – CADFEM Blog, Xing und Youtube-ChannelCADFEM Blog - Umfassend informiert• News zur FEM-Simulation - What‘s hot? What‘s new?• Video-Tutorials - ANSYS, LS DYNA & mehr• Hinter den Kulissen: CADFEM internCADFEM Youtube Channel - Tips & Trick• Video Tutorials - ANSYS Software und CADFEM ApplicationsCADFEM auf Xing - News kompakt• Vorschau auf Events & Seminare• Neue CADFEM Produkte• CADFEM JobbörseFragen? Interesse?

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