Software: FEM - Tutorial - Belastung - Netzgenerierung

Netzgenerierung

Bei dem CAD-Modell der Lasche handelt es sich um ein 3D-Volumenmodell:

Dieses Blech weist eine gleichmäßige Dicke über die gesamte Grundfläche auf.
Die Objekthöhe (Dicke) ist in Bezug auf die Länge und Breite des Bauteils klein. Im Beispiel ist das Verhältnis 3/10.

Hinweis: Ein Richtwert für einen kleinen Wert dieses Dicken-Verhältnisses ist 1/10. Wir betrachten den Wert trotzdem noch als "klein".

Aufgrund der "Blech-Form" kann man das Finite Element Modell mit einem 2D-Netz realisieren:

Im FEMAP verwendeten wir Membran-Elemente, welche nur Belastungen innerhalb ihrer 2D-Fläche aufnehmen können.
Im Autodesk Simulation Multiphysics existiert die Möglichkeit, dünnwandige Bauteile entlang ihrer Mittelebene mit Flächen-Elementen zu vernetzen. Dies muss man unter MFL > Einstellungen für 3D-Netz spezifizieren:
Man wählt Mittelebene, wenn das Modell ein 3D-Volumenmodell ist, aber mithilfe von Schalen- oder Menbran-Elementen analysiert werden kann. Der Festkörper wird dabei an der Mittelebene auf 2D-Elemente reduziert (Standard=Schalen-Elemente).
Die Vorgabe für die Netzgröße und die Optionen verändern wir vorläufig nicht, um ein Gefühl für die Standard-Vernetzung zu erhalten.
Nach dem Drücken des Buttens Vernetzen lassen wir uns die Netzerzeugungsergebnisse anzeigen. Diese beinhalten die Statistik zur Vernetzung. Im Beispiel wurden 893 Elemente generiert:
Das generierte Netz entspricht qualitativ dem Ergebnis des Free-Mesher im FEMAP:

Nach der Vernetzung stehen die Netzbestandteile (einschließlich des Materials) in der Baumstruktur des FEM-Editor zur Verfügung:

Als Elementtyp wurde Schale benutzt. Ein Blick in das zugehörige Kontextmenü zeigt die möglichen Elementtypen. Als weiterer 2D-Elementtyp steht nur Membran zu Verfügung (nicht umschalten!).
Die Elementdefinition kann man Bearbeiten (Kontextmenü). Wir werfen hier nur einen Blick in die umfangreichen Konfigurationsmöglichkeiten:

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