Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik

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2. Komplex im FEM-Tutorial

3D-Mechanik (Solid-Modelle)

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

Der Tag gehört dem Irrtum und dem Fehler,

die Zeitreihe dem Erfolg und dem Gelingen.

- Johann Wolfgang von Goethe -

A. Übungsbeispiel

• Gummipuffer zur Schwingungsdämpfung

B. CAD-Modell basierter Prozess

1. Preprocessing (Modellbildung)

• Geometrie (CAD-Projekt)

1. Stahlscheibe
2. Gummihülse
3. Gummipuffer (Baugruppe)

• Vernetzung und Kontaktierung der Einzelteile
• Last definieren (Load)
• Randbedingungen (Constraint)

2. Modellberechnung

• Analyse (Simulation)

3. Postprocessing (Ergebnisse)

• Postprocessing

4. Modifizierte Belastungen

• Unterschiedliche Lastfälle (Flächenlast, Thermisch, Eigengewicht, Rotation)

C. Direkte Entwicklung von FEM-Netzen

1. Entfaltung von FE-Netzen

• Nutzung von Symmetrie-Eigenschaften
• Prinzip der Netz-Entfaltung
• 1D-"Keimzelle" (auf einer Linie)
• 2D-Wachstum (auf einer Fläche)
• 3D-Wachstum (als Volumen)

2. Zwangsbedingungen und Last

• Definition der Symmetrie-Eigenschaften
• Streckenlast am Lochrand

3. Animation im Postprocessing

• 3D-Darstellung von Ergebnissen
• Animation (Zweck und Konfiguration)

4. Unterschiedliche Lastfälle

• Flächenlast
• Temperaturspannungen
• Eigengewicht-Belastung
• Zentrifugal-Belastung

5. FE-Netze für Rotationsteile

• Axial-symmetrische Volumen-Elemente

Einzusendende Ergebnisse

• Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Praktische Einführung in die FEM" schicken ihre Ergebnisse per Mail an a.kamusellaifte.de
• Die in der Übungsanleitung gestellten 4 Fragen sind im Text der Mail zu beantworten.
• Als Anhang dieser Mail mit (xx=Teilnehmer-Nummer 01...99) ist ein Archiv-File (Mechanik3D_xx.ZIP) mit folgendem Inhalt zu senden:

1. Die CAD-Dateien des Gummi-Puffers.
2. Simulationsmodelle (*.fem) Gummipuffer_xx und 2D-Puffer_xx und zugehörige Ordner (*.ds_data) ohne Dateien ds.* (wegen Platzbedarf!).

Hinweise:

• Das Archiv-File besitzt eine Größe von >50 MByte. Falls ein Senden dadurch unmöglich ist, so ist diese Datei z.B. über einen Link zur privaten DropBox oder zum privaten TUD-Webspace zum Laden bereitzustellen.
• Die Dateien dieser Übung umfassen mehr als 600 MByte. Teilnehmer der Lehrveranstaltung "Praktische Einführung in die FEM" sichern den aktuellen Bearbeitungszustand auf privaten Datenträgern.
• Auf dem Home-Verzeichnis der benutzten Windows-Domäne (PC-Pool) sind jeweils nur die Dateien einer FEM-Übung als Arbeitsversion zu speichern!

Einsendeschluss:

• Die Nacht vor dem nächsten Übungskomplex. Die Nacht endet morgens um 10:00 Uhr.

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