Druckbeanspruchungen - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 198

äußere Last als Verschiebung U oder
Oberflächenlast p

Platte mit St-Hohlzylinder verbunden

Platte mit Alu-Vollstab verbunden

Abb. 4.13. Platte mit Alu-Vollstab und St-Hohlzylinder gekoppelt

Eine feste Verbindung zwischen Platte und Druckkörpern ist nicht geeignet, das
Problem zu lösen. Die FE-Technik Kontaktelemente ermöglicht es, mit einer freien
Platte zu arbeiten. Da Kontaktelemente keine Elemente im eigentlichen Sinne dar-
stellen, wird ihre Anwendung als eine Technik dargestellt, mit welcher mehrere
Modelle in Beziehung miteinander gebracht werden können.
Kontaktelemente: Das Wesen der Finite Elemente Methode ermöglicht es nur,
an einem geschlossenen Modell mit den entsprechenden Randbedingungen ein Glei-
chungssystem aufzustellen und zu berechnen. Deshalb kann auch kein Modell durch
hohe Belastungen in Einzelteile „zerrissen“ werden. Liegen also beispielsweise 2
getrennte Modelle vor (Abb. 4.14.), so gibt es zwischen diesen prinzipiell keine
Zusammenhänge. Sollen die Modelle sich gegenseitig beeinflussen, wird als Binde-
glied das Kontaktelement benutzt.

a) Modell eines ein-
zelnen Körpers; ein-
deutiges Gleichungs-
system

b) Modell aus 2 ein-
zelnen Körpern;
2 Gleichungssysteme
mit unvollständigen
Randbedingungen

c) Kontakt-
element

d) Modell aus 2 einzelnen Körpern;
2 Gleichungssysteme werden durch
Gleichungssystem der Kontaktele-
mente verbunden zum eindeutigen
Gleichungssystem

Abb. 4.14. Verbinden von 2 Körpern durch Kontaktelemente