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:
- wie man mit den erforderlichen Finite-Elemente-Netzen arbeitet
- welche grundlegenden Fehler man dabei machen kann
Problem-Beschreibung:
- Die Lasche mit einer Dicke=3,xx mm 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 C35 gefertigt werden.
- Für die Befestigung werden wir unterschiedliche Varianten untersuchen:
- Der Rand des Loch wird vollständig fixiert (Verschweißt mit einem ideal starren Bolzen).
- Das Loch bildet mit dem ideal starren Bolzen ein Loslager.
- Die Lasche wird zuerst belastet mit einer statischen Zugkraft von 10.000 N. Danach werden wir die zulässige Zugkraft für einen Sicherheitsfaktor=2 ermitteln.
Modellbildungsprozess:
Die Erstellung eines Finite-Elemente-Modells verläuft grundsätzlich in drei Schritten:
- Erstellen der Geometrie
- Definition physikalischer Eigenschaften und Vernetzung
- 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.
