flangevalid - Flanschberechnung mit der Finite Elemente Methode (FEM)

Finite Elemente Methode

Die Finite-Elemente-Methode (FEM), auch "Methode der finiten Elemente" genannt, ist ein numerisches Verfahren zur Lösung von partiellen Differentialgleichungen. Sie ist ein weit verbreitetes modernes Berechnungsverfahren im Ingenieurwesen und ist das Standardwerkzeug bei der Festkörpersimulation. Das Verfahren liefert eine Näherungsfunktion an die exakte Lösung der Differentialgleichung, deren Genauigkeit durch die Erhöhung der Freiheitsgrade und damit des Rechenaufwandes verbessert werden kann.(Quelle: Wikipedia)

FEM Flanschberechnung

  • femPreparationFlanveValid_klein
  • femPreparationFlangeValidAnschnitt_klein
  • 4_600_RTJ_oval_Geometrie_klein
  • 4_600_RTJ_oval_Kontaktdruck_gemittelt_RTJ_Dichtung_klein
  • 4_600_RTJ_oval_plastische_Vergleichsdehnung_klein
  • 4_600_RTJ_oval_statisch_mechanisch_klein
  • 4_600_RTJ_oval_Vernetzung_klein

Neben der Flanschberechnung nach üblichen analytischen Berechnungsprogrammen rechnen wir Flanschverbindungen nach der Finite Elemente Methode. Die verwendete Software ist ANSYS Mechanical.

Durch die umfangreich vorhandenen Daten aus dem flangeValid System Designer 3D können Flanschverbindungen oder auch einzelne Elemente über die Generierung von z.B. IGES-Files direkt in ANSYS eingelesen, vernetzt und mit den erforderlichen Lastfällen analysiert werden. Insbesondere die von der Realität deutlich abweichenden rechnerischen Ergebnisse der analytischen Programme für die Lastfälle Montage, Design und Betrieb mit externen Lasten und Start Up werden detailliert nachgewiesen. Die Abbildungen zeigen das generierte Netz und beispielhaft den Temperaturverlauf im Flanschsystem und die Flächenpressung auf der Dichtung.


Beispiele

Stahlflanschverbindungen
4 Zoll Class 600 Flanschverbindung mit ovaler RTJ Dichtung aus Weicheisen: Download
4 Zoll Class 600 Flanschverbindung mit oktogonaler RTJ Dichtung aus Weicheisen: Download
DN100 PN100 Flanschverbindung mit Dichtlinse nach DIN 2696 aus Weicheisen: Download
DN100 PN40 Flanschverbindung mit Kammprofildichtung mit Grafitauflagen im Vergleich zur Berechnung nach DIN EN 1591-1: Download
Isolierflanschverbindungen
4 Zoll Class 600 Isolierflanschverbindung HP High Performance mit Beurteilung => Stand der Technik: Download
4 Zoll Class 600 Isolierflanschverbindung GP Good Practice (HQ High Quality) => nicht Stand der Technik, regelmäßige Überprüfung erforderlich: Download
4 Zoll Class 600 Isolierflanschverbindung GP Good Practice (HQ High Quality) 30 %ige Schraubenauslastung und Beurteilung => nicht Stand der Technik, regelmäßige Überprüfung erforderlich: Download

Berechnung am Armaturengehäuseflansch

numerische FEM-Analyse versus analytische Berechnung nach DIN EN 12516-2
Betrachtung der diversen Flanschberechnungen
  • AD 2000-Merkblatt B7/B8
  • DIN EN 1591-1 / DIN EN 12516-2
  • VDI 2230-2
  • ASME Section VIII Div.1 App.2 und VIII Div.2 App.4.16
  • ®flangevalid / ANSYS
FEM Analyse einer Gehäuseflanschverbindung an einem Kugelhahngehäuse DN 50 PN 40
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