Software: FEM - Tutorial - 2D-Mechanik - manuell - Loads and Constraints

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Lasten und Randbedingungen

Für 2D-Netze stehen die gleichen Lasten und Abhängigkeiten zur Verfügung, wie für ein 3D-Netz der Mittelebene des CAD-Modells. In Hinblick auf die Befestigung der Lasche auf einem Bolzen müssen wir uns also auf die Fixierung mittels der Allgemeien Abhängigkeit begnügen:

• Da die Knoten des 2D-Netzes nur die Freiheitsgrade der Translation Ty und Tz besitzen, müssen am Lochrand nur diese beiden Freiheitsgrade eingeschränkt werden. Die Markierung der anderen Freiheitsgrade ist in dem Dialogfenster zwar möglich, aber wirkungslos:
  
• Achtung: Die Wahl des Lochrandes muss mittels "Kanten-Wahl" erfolgen, damit nur die Knoten des Lochrandes fixiert werden! Standardmäßig ist der Modus "Flächen-Wahl" aktiv. Dies führt jedoch zu einer Fixierung aller Knoten der Rand-Elemente. Diesen Fehler erkennt man daran, dass zwei Reihen von Abhängigkeitssymbolen eingeblendet werden und es dadurch zu einer Verfälschung der berechneten Spannungen kommt.
• Auch die Definition der Kraft-Belastung muss im Modus "Kanten-Wahl" erfolgen, damit die Randknoten der Kante anteilig den richtigen Kraftwert erhalten:
  
• Hinweis: Von Vorteil ist, dass auch bei einer Neuvernetzung diese auf die Geometrie bezogenen Belastungen und Abhängigkeiten erhalten bleiben. Denn im Unterschied zur Mittelebene des CAD-Modells bleibt die manuell definierte Geometrie bei einer Neuvernetzung erhalten. Die Lasten und Abhängigkeiten werden den Knoten eines neuen Netzes automatisch zugewiesen.

Die simulierten Ergebnisse des 2D-Netzes entsprechen denen aus dem 3D-Netz der Mittenebene:

Es ergeben sich jedoch Unterschiede bei der Berechnung und Darstellung der Ergebnisse:

• Es entfällt die extrem aufwändige Generierung des Flächen-Netzes der Mittelebene aus der Vernetzung der Bauteil-Oberfläche. Das 2D-Netz kann sofort zur Simulation benutzt werden.
• Die Kanten des Netzes werden in der Ergebnisdarstellung unter Umständen nicht mehr eingeblendet. Das hat auch Einfluss auf die Darstellung des unverformten Zustandes. Es handelt sich hierbei um einen Effekt, der abhängt von der benutzten Grafikkarte.

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