Software: FEM - Tutorial - FEM-Prozess - Beispiel

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Beispiel

Am Beispiel der statischen Zugbelastung eines Blechstreifens soll in einem FEM-System (hier FEMAP) der gesamte FEM-Prozess komplett durchgespielt werden:

• Wer bereits in einem CAD-Systems auf Grundlage der FEM Belastungsanalysen durchgeführt hat, wird erstaunt sein, wie umständlich und aufwändig die gleiche Analyse in einem FEM-System sein kann.
• Die umfangreiche Funktionalität eines FEM-Systems kann auf Grund ihrer Andersartigkeit den erfahrenen CAD-Nutzer zumindest erst einmal verwirren.
• Für den Einsteiger in die FEM ist es wichtig, zuerst ein Gefühl dafür zu entwickeln:

1. wie man mit den erforderlichen Finite-Elemente-Netzen arbeitet
2. welche grundlegenden Fehler man dabei machen kann

Problem-Beschreibung:

• Das Blech soll als Aufhängung für eine größere statische Last dienen.
• Wir werden die Geometrie und die Eigenschaften des Materials definieren.
• Wir erstellen ein Finite-Elemente-Netz und definieren die Zwangsbedingungen und die Belastung.
• Die Halterung soll aus Stahl gefertigt werden.
• Der Rand des Loch wird vollständig fixiert (Verschweißt mit einem starren Bolzen).
• Die Aufhängung wird vorerst belastet mit einer statischen Zugkraft von 10.000 N.
• Zum Schluss werden wir das Modell für die Berechnung vorbereiten, die Berechnung durchführen und die Ergebnisse der Berechnung auswerten.

Modellbildungsprozess:

Die Erstellung eines Finite-Elemente-Modells verläuft grundsätzlich in drei Schritten:

1. Erstellen der Geometrie
2. Definition physikalischer Eigenschaften und Vernetzung
3. Definieren von Randbedingungen / Belastungen

Wir beginnen dazu die Arbeit an einem neuen Modell (File - New). Wir speichern das neue Modell (File - Save) als "Platte1_xx.MOD" mit xx=Teilnehmer-Nummer 01..99.

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