Software: FEM - Tutorial - FEM-Prozess - Load und Constraint

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Belastungen & Zwangsbedingungen

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  In der Mechanik stellt eine eingeleitete Kraft eine Belastung (Load) dar, während eine Einspannung eine Zwangsbedingung ist (Constraint).
• Für jedes Modell (FE-Netz) kann man unterschiedliche Belastungsfälle definieren (jeweils als ein Load Set). Jeder Load Set kann dabei mehrere eingeleitete Kräfte enthalten.
• Außerdem kann man unterschiedliche "Einspann"-Fälle (z.B. unterschiedliche Lager) definieren (jeweils ein Constraint Set).
• FEM-Solver sind normaler Weise in der Lage, innerhalb einer Simulationsrechnung eine Liste von Belastungsfällen für einen "Einspann"-Fall abzuarbeiten (im Sinne einer Einflussanalyse: "Wie verhält sich das Modell unter verschiedenen Belastungen?"). Dies ist sehr zeiteffektiv, da das Einsetzen der unterschiedlichen Belastungen (rechte Seite des Gleichungssystems) nur einen Bruchteil der Zeit für das Lösen des gesamten Gleichungssystems beansprucht.

Wir beginnen mit dem Belastungsfall "Zugkraft Links" (Model - Load - Set):

• Die Erzeugung des Load Sets beschränkt sich auf die Eingabe des Titels. Danach quittieren wir mit OK.
• Die Definition des "Einspann"-Falls erfolgt analog (Model - Constraint - Set). Hier vergeben wir z.B. den Titel "Loch geschweisst".

Wir wollen unsere Platte zuerst mit den Zwangsbedingungen versehen:

• Constraint schränken die Freiheitsgrade von Teilen des Netzes ein. In unserem Fall soll der Rand des Loches mit einem sehr steifen Bolzen verschweißt werden. Das bedeutet, wir müssen alle Knoten rund um das Loch fixieren.
• Anstatt die Knoten rund um das Loch einzeln zu wählen, soll eine rationellere Methode angewendet werden. Wir zoomen dazu auf den Bereich um das Loch, indem wir nach Betätigen des Zoom-Button ein Rechteck um den gewünschten Bereich durch Anklicken der Diagonale ziehen:

===>>> Hier geht es bald weiter!!!

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