Bei der komponentenbasierten Finite-Elemente-Methode (CBFEM) ist die Schraube mit ihrem Zug-, Schub- und Lochleibungsverhalten die Komponente, die durch die abhängigen nichtlinearen Federn beschrieben wird. Die unter Zugspannung stehende Schraube wird durch die Feder mit ihrer axialen Anfangssteifigkeit, Bemessungstragfähigkeit, Initialisierung der Streckgrenze und Verformungskapazität beschrieben. Die axiale Anfangssteifigkeit wird in der Richtlinie VDI2230 analytisch abgeleitet.
Im Schraubenloch wird nur die Druckkraft vom Schraubenschaft auf die Platte übertragen. Es wird durch Interpolationsverbindungen zwischen den Schaftknoten und den Lochkantenknoten modelliert. Die Verformungssteifigkeit des die Platten modellierenden Schalenelements verteilt die Kräfte zwischen den Schrauben und simuliert die ausreichende Lochleibung der Platte. Schraubenlöcher werden als Standard (Standard) oder Langloch (einstellbar im Platten-Editor) betrachtet. Schrauben in Standardbohrungen können Scherkräfte in alle Richtungen übertragen, Schrauben in Langlöchern haben eine Richtung ausgeschlossen und können sich in dieser gewählten Richtung frei bewegen. Die Interaktion von Normal- und Scherkraft kann direkt in das Statikmodell eingebracht werden. Die Kräfteverteilung entspricht somit besser der Realität (siehe beiliegendes Diagramm). Schrauben mit hoher Zugkraft nehmen weniger Scherkräfte auf und umgekehrt.
Weitere Informationen zu den Schrauben oder der CBFEM-Methode finden Sie in unserem Dokument des theoretischen Hintergrunds.
