Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Z88 - Axialsymmetrie: Unterschied zwischen den Versionen
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Anstatt eines Achtel-Zylinders genügt bei Ausnutzung von Symmetrie-Eigenschaft für den Gummipuffer auch ein Finite-Elemente-Netz in Form eines "unendlich" dünnen Tortenstücks: | Anstatt eines Achtel-Zylinders genügt bei Ausnutzung von Symmetrie-Eigenschaft für den Gummipuffer auch ein Finite-Elemente-Netz in Form eines "unendlich" dünnen Tortenstücks: | ||
* Für die Klasse der rotationssysmmetrischen Geometrie wurden spezielle Finite 2D-Elemente (Torus-Elemente) entwickelt. | * Für die Klasse der rotationssysmmetrischen Geometrie wurden spezielle Finite 2D-Elemente (Torus-Elemente) entwickelt. |
Version vom 27. Februar 2018, 10:57 Uhr
Axial-symmetrische Volumen-Elemente (2D)
Anstatt eines Achtel-Zylinders genügt bei Ausnutzung von Symmetrie-Eigenschaft für den Gummipuffer auch ein Finite-Elemente-Netz in Form eines "unendlich" dünnen Tortenstücks:
- Für die Klasse der rotationssysmmetrischen Geometrie wurden spezielle Finite 2D-Elemente (Torus-Elemente) entwickelt.
- Axialsymmetrische Elemente sind 2D-Elemente in Zylinderkoordinaten (Z,R) zum Modellieren von Volumenkörpern, die in Bezug auf Geometrie, Last und Randbedingungen symmetrisch zur Z-Achse sind. Negative R-Koordinaten sind nicht zulässig. Das 2D-Netz entspricht einer Profil-Skizze für das Erzeugen eines Rotationskörpers durch Drehung um die Z-Achse.
- Die "Dicke" dieser 2D-Elemente verläuft entlang eines Kreisbogens, dessen Länge proportional zum Abstand des Elements von der Z-Achse ist.
- Gezeichnet werden für Z88Aurora die Torus-Elemente in der karthesischen XY-Ebene:
Y-Achse → zylindrische Z-Achse / X-Achse → zylindrischer Radius R - Als Superelemente sind nur die Torus-Elemente Nr. 8 (quadratisch) und Nr. 12 (kubisch) nutzbar. Da wir diesmal keine Kreisbogen nachbilden müssen, genügt der Torus Nr. 8.
Planungsgeometrie auf Standard-Layer 0
Mit unserem Vorwissen entwickeln wir die sehr einfache 2D-Geometrie inkl. der Elementstruktur mit allen Knoten direkt im AutoCAD:
- Wir können die Vernetzung nun wesentlich feiner gestalten, als bei dem strukturierten 3D-Hexaedernetz (z.B. 200x300 für die Gummihülse), weil das 2D-Netz wesentlich ressourcensparender ist.
- Die Stahlscheibe ist angepasst an die Gummihülse mit möglichst wohlproportionierten Elementen zu vernetzen.
- Am Innenrand der Stahlscheibe sollte die Vernetzung am dichtesten sein.
- Hinweis: Die geforderte Netzstruktur ist im nebenstehenden Bild zu erkennen, wobei die Teilung in der Gummihülse um den Faktor 20 gröber gewählt wurde, damit man noch etwas erkennt.
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