Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
statisch - zeitabhängige Vorgänge oder Massenträgheits und Dämpfungseffekt-
te beeinflussen die Beanspruchung der Konstruktion nur unwesent-
lich,
dynamisch - Belastungen sind zeitabhängig beispielsweise durch wechselnde
Kräfte.
Weiterhin werden lineare und nichtlineare Analysen unterschieden.
linear -
die Verformungen und die sich daraus ergebenden Spannungen sind
proportional zur Belastung,
nichtlinear - Berechnungen erfolgen iterativ, d. h. das Ergebnis wird in Schritten
ermittelt; Nichtlinearitäten können durch die Geometrie, durch das
Material und durch die Struktur vorliegen,
Geometrie:
Berücksichtigung der Auswirkungen bei großen Deh-
nungen,
Material:
Spannungen sind von den Dehnungen nichtlinear ab-
hängig (Plastizität), oder auch hyperelastisches Verhal-
ten bei Elastomeren,
Struktur:
veränderliche Randbedingungen wie z. B. Kontaktpro-
bleme.
b) Temperaturfeldberechnungen
Es werden erfasst
die
Wärmeleitung
durch Energieaustausch mittels Transportmedium,
der
Wärmeübergang
von einem Festkörper zu einem anderen Medium.
Die Probleme können linear oder nichtlinear, stationär oder nichtstationär sein. Die
nichtlineare Analyse ermöglicht die Berücksichtigung von temperaturabhängigen
Wärmeleitzahlen und Wärmequellen. Nichtstationäre Zustände liegen vor, wenn die
Temperaturverteilungen in Abhängigkeit von der Zeit erfolgen.
c) Schwingungsberechnungen
Ziel der Berechnung ist die Bestimmung der Eigenfrequenzen und Eigenformen.
1.1.2 Begriffsinhalte
In der Praxis steht die Dateneingabe bei der Nutzung der Finite Elemente Metho-
de im Vordergrund. Es sind neue Begriffe und deren Inhalte zu erlernen. Die Struk-
turen der verschiedenen FE-Programme sind ähnlich, der hauptsächliche Unterschied
liegt in der Art der Befehlsübermittlung.
Die Vorstellung, dass man aus den CAD-Daten des entworfenen Bauteils automa-
tisch ein sinnvolles FE-Rechenmodell erzeugen, den Rechenlauf starten und zuver-
lässige Ergebnisse gewinnen könne, ist gegenwärtig nur für einfache Strukturen
möglich. Einfache Strukturen lassen sich aber auch mit klassischen Berechnungs-
methoden zuverlässig erfassen, so dass für eine FE-Analyse kein Bedarf besteht.
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