Software: FEM - Tutorial - 2D-Komponente - Belastung - Constraints: Unterschied zwischen den Versionen
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* Im Beispiel sei die Wand des Loches in ihrer gesamten Fläche starr mit einem bedeutend härteren Bolzenmaterial als "verschweißt" angenommen. Die Lochwand kann also praktisch als "fest" angesehen werden. | |||
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* Die Knoten (Ecken der Tetraeder) des Netzes, welche sich auf dem Rand des Loches befinden, werden mit dieser Abhängigkeit fixiert. | * Die Knoten (Ecken der Tetraeder) des Netzes, welche sich auf dem Rand des Loches befinden, werden mit dieser Abhängigkeit fixiert. | ||
* Infolge der am Bauteil angreifenden Lasten wird sich das Bauteil verformen. Die fixierten Knoten behalten jedoch ihre ursprüngliche Position in Bezug | * Infolge der am Bauteil angreifenden Lasten wird sich das Bauteil verformen. Die fixierten Knoten behalten jedoch ihre ursprüngliche Position in Bezug auf das Ursprung-Koordinatensystem des Bauteils bei. | ||
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* Ein "'''Lastfall'''" definiert somit die "'''Randbedingungen'''" für eine konkrete die Lösung des aus dem "'''Finite Elemente Netz'''" gebildeten Differentialgleichungssystems. | * Ein "'''Lastfall'''" definiert somit die "'''Randbedingungen'''" für eine konkrete die Lösung des aus dem "'''Finite Elemente Netz'''" gebildeten Differentialgleichungssystems. | ||
* Damit das Gleichungssystem einer statischen Belastungssimulation eine eindeutige Lösung besitzt, muss durch die Summe aller | * Damit das Gleichungssystem einer statischen Belastungssimulation eine eindeutige Lösung besitzt, muss durch die Summe aller Abhängigkeiten eine freie Translations- und Drehbewegung der modellierten mechanischen Komponenten verhindert werden. | ||
* '''''Zur Anschauung'':''' Da bei statischen Belastungssimulationen die Massen der modellierten Komponenten nicht berücksichtigt werden, würde jegliche äußere Lasteinwirkung infolge der "Ruhemasse=0" sofort eine Verschiebung der Komponenten in Richtung "unendlich" bewirken, falls dies nicht durch entsprechende Befestigungen verhindert wird! | |||
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Version vom 23. September 2019, 11:18 Uhr
Abhängigkeiten definieren (Constraints)
Damit eine Belastung im Bauteil entsteht, müssen zusätzlich zu den eingeprägten Lasten auch Lagerstellen im Sinne von "Einspannungen" definiert werden, welche die resultierenden Reaktionskräfte aufnehmen:
- Im Beispiel sei die Wand des Loches in ihrer gesamten Fläche starr mit einem bedeutend härteren Bolzenmaterial als "verschweißt" angenommen. Die Lochwand kann also praktisch als "fest" angesehen werden.
- Die Definition solcher Einspannungen geschieht im Fusion 360 überwiegend mittels "struktureller Abhängigkeiten" (im Beispiel vom Typ "fest" in Richtung aller drei Koordinatenachsen):
- Die Knoten (Ecken der Tetraeder) des Netzes, welche sich auf dem Rand des Loches befinden, werden mit dieser Abhängigkeit fixiert.
- Infolge der am Bauteil angreifenden Lasten wird sich das Bauteil verformen. Die fixierten Knoten behalten jedoch ihre ursprüngliche Position in Bezug auf das Ursprung-Koordinatensystem des Bauteils bei.
- Man kann die Beweglichkeit z.B. der gewählten Fläche gezielt nur in einzelne Koordinaten-Richtungen einschränken. Dies ist im Beispiel auf Grund der Idealisierung jedoch nicht erforderlich.
Die Abhängigkeiten erscheinen im Browser zusammen mit den Lasten als "Lastfall":
- Ein "Lastfall" definiert somit die "Randbedingungen" für eine konkrete die Lösung des aus dem "Finite Elemente Netz" gebildeten Differentialgleichungssystems.
- Damit das Gleichungssystem einer statischen Belastungssimulation eine eindeutige Lösung besitzt, muss durch die Summe aller Abhängigkeiten eine freie Translations- und Drehbewegung der modellierten mechanischen Komponenten verhindert werden.
- Zur Anschauung: Da bei statischen Belastungssimulationen die Massen der modellierten Komponenten nicht berücksichtigt werden, würde jegliche äußere Lasteinwirkung infolge der "Ruhemasse=0" sofort eine Verschiebung der Komponenten in Richtung "unendlich" bewirken, falls dies nicht durch entsprechende Befestigungen verhindert wird!
