Ergebnis Sicherheitsfaktor
Alle Objekte besitzen Spannungsgrenzen, die von ihrem Konstruktionsmaterial abhängig sind. Der Sicherheitsfaktor ist ein wichtiges Ergebnis, anhand dessen Sie bewerten können, wie geeignet eine Konstruktion für die gewünschte Anwendung ist. Der Sicherheitsfaktor zeigt an, ob eine Konstruktion wahrscheinlich unbeschädigt bleiben, biegen oder brechen wird, wenn sie den angewendeten Lasten ausgesetzt wird. Der geeignete Sicherheitsfaktor für ein bestimmtes Material, einen Fertigungsprozess oder eine Anwendung wird durch verschiedene Kriterien und Überlegungen beeinflusst.
Das Ergebnis Sicherheitsfaktor wird durch die folgenden Studientypen erzeugt:
- Nichtlineare statische Spannung
- Statische Spannung
- Thermische Spannung
Häufig streben Konstrukteure abhängig von der Anwendung einen minimalen Sicherheitsfaktor zwischen 1.5 und 6 an. Die Konformität des Konstruktionssicherheitsfaktors basiert auf dem größten erwarteten Belastungsszenario. Kleinere oder größere Sicherheitsfaktoren können in bestimmten Fällen jedoch ins Auge gefasst werden.
Konstruktionssicherheitsfaktoren liegen in der Regel deutlich über 1.0. Ein Sicherheitsfaktor von unter 1 gibt an, dass eine bestimmte Art von Versagen auftreten wird (entweder dauerhafte Verformung oder Bruch). Ein Sicherheitsfaktor von genau 1.0 bedeutet, dass die tatsächliche Spannung gleich der Materialfestigkeitsgrenze ist, sodass die Konstruktion an der Grenze zum Versagen steht.
Die Plotlegende für Sicherheitsfaktorergebnisse liegt vorgabemäßig im Bereich zwischen 0 und 15. Außerdem wird das tatsächliche minimale Sicherheitsfaktorergebnis anhand eines zusätzlichen Häkchens, numerischen Werts und der Abkürzung Min. in der Legendenskala angegeben. Beispiel: Die folgende Legende zeigt an, dass das ungünstigste Sicherheitsfaktorergebnis 3.4 ist:
, um den Legendenbereich und somit die Farbkonturen anzupassen. Beispiel: Sie möchten den Mindestwert auf 1, statt auf 0 setzen, sodass alle Randbereiche definitiv rot sind. Alternativ können Sie den Mindestwert auf den resultierenden tatsächlichen minimalen Sicherheitsfaktor setzen, der in der Legendenskala angezeigt wird. Bei dieser Option würden die Bereiche des minimalen Sicherheitsfaktors im Modell unabhängig von der Größe rot gerendert, sodass die kritischen Bereiche leicht zu finden sind. Wenn der tatsächliche maximale Sicherheitsfaktor deutlich unter 15 liegt, sollten Sie den angegebenen maximalen Legendenwert verringern. Dieser Vorgang führt zu einem größeren Spektrum an Ergebnisfarben. Andernfalls werden die Bereiche des maximalen Sicherheitsfaktors nicht dunkelblau gerendert. Sie sollten möglicherweise erzwingen, dass alle Ergebnisse über einem bestimmten Wert (z. B. 6) dunkelblau angezeigt werden, wodurch angegeben wird, dass Sie diese Bereiche als sicher ansehen. Geben Sie den maximalen Legendenwert entsprechend an. Die folgende Abbildung zeigt die Analyseergebnisse wie im vorherigen Bild an, der minimale Legendenwert ist jedoch auf 3.4 und der maximale Legendenwert auf 10 festgelegt. (Da die Maximalwertausgabe durch die Software außerhalb des angegebenen Bereichs liegt, wird die Bezeichnung Max.: 15 unterhalb der Legende hinzugefügt):
Wenn ein beschränkter Konstruktionsbereich die Materialgrenze überschreitet, bedeutet das nicht unbedingt, dass die Konstruktion des Bauteils fehlschlägt. Wenn die maximal zu erwartende Belastung jedoch häufig angewendet wird oder ein relativ großer Prozentsatz des Bauteilvolumens die Materialgrenze erreicht, ist ein Versagen wahrscheinlich. Werten Sie die Situation anhand von Konstruktionsprinzipien und Erfahrungswerten aus. Weitere Informationen finden Sie auch auf der Seite Faktoren, die die Auswahl eines Konstruktionssicherheitsfaktors beeinflussen.