Software: FEM - Tutorial - 2D-Mechanik - Auflage-Reaktionen

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Auflage-Reaktionen

Für die Dimensionierung der Lagerstellen sind die Lagerkräfte und Momente von Interesse. Außerdem bieten die Auflagereaktionen eine Möglichkeit der Modell-Validierung - für jeden mechanischen Freiheitsgrad i muss folgende Bedingung erfüllt sein:

Σ Auflagereaktioneni + Σ Lasti = 0

Die berechnete Summe der Auflagekräfte bzw. -momente versteckt sich im Bericht > Statische Spannung mit lin.Materialmodell > Übersicht ziemlich weit unten im Abschnitt für Reaction Sums ...:

Software FEM - Tutorial - Belastung - Multiphysics - Bericht Uebersicht KraftSum.gif
  • die 6 Komponenten der aufgebrachten Belastung (applied forces) sollten exakt
  • den 6 Komponenten der Lager-Reaktion entsprechen (reactions).
  • die 6 Komponenten der aufsummierten Abweichung (residuals) sollten möglichst Null sein.

Im Beispiel erkennt man, dass infolge von Solver-Ungenauigkeiten eine geringe Lagerkraft in Y-Richtung berechnet wurde. (Die Überschriften für reactions und residuals sind vertauscht!)

Im grafischen Konturen-Plot besteht die Möglichkeit, Reaktionskräfte bzw. -momente auszuwählen (MFL > Ergebniskonturen > Reaktionen):

Software FEM - Tutorial - Belastung - Multiphysics - Ergebniskonturen Reaktionen.gif

Leider ist die Aussagekraft der Darstellung relativ gering, weil sich die Kräfte/Momente jeweils auf die einzelnen Knoten beziehen, z.B.:

  • Angewendete Kraft zeigt die auf jeden Knoten als Last aufgebrachte Kraft an.
  • Die Gesamt-Kraft von 10000 N wurde entsprechend ihrer Position auf alle Knoten der Kante aufgeteilt.
  • Von den insgesamt 21 gleichmäßig verteilten Knoten erhielten 19 Knoten eine Kraft von 500 N und die beiden Randknoten jeweils 250 N.
  • Bei ungleichen Abständen zwischen den Knoten würde man die Kraftaufteilung nicht mehr sofort überblicken!