Einführung - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 14

Der ebene Spannungs- oder Dehnungszustand kann dargestellt werden. Das Ele-
mentkoordinatensystem ist parallel zum globalen Koordinatensystem. Die Definiti-
on der x-Achse des Elements parallel zur Elementseite zwischen Knoten 1 und 2 ist
möglich.
Notwendige Eingaben: Dicke der Scheibe (nur bei ebenen Spannungszustand).
weitere Eingabemöglichkeiten: Drücke p als Oberflächenlasten auf die Elementflä-
chen, Temperaturen T n an den Knoten, Materialeigenschaften.
Ausgaben: Knotenkräfte, Knotenverschiebungen, Dehnungen, Spannungen.

Element: Volumenelement

Das Element besitzt 8 Knoten mit jeweils 3 Frei-
heitsgraden - Translationen in x-, y- und z-Rich-
tung. Die Verdrehung entsteht durch die Ver-
schiebungen der Knoten des Elementes. Ein
prismaförmiges Element lässt sich durch Zu-
sammenschieben der Knoten 3, 4 und 7, 8 ab-
bilden. Der 3-dimensionale Spannungs- und
Dehnungszustand ist darstellbar. Das Element-
koordinatensystem ist parallel zum globalen
Koordinatensystem. Die Definition der x-Ach-
se des Elements parallel zur Elementseite zwi-
schen Knoten 1 und 2 ist möglich.
Notwendige Eingaben: nicht erforderlich,
weitere Eingabemöglichkeiten: Drücke p als Oberflächenlasten auf die Elementflä-
chen, Temperaturen T n an den Knoten, Materialeigenschaften.
Ausgaben: Knotenkräfte, Knotenverschiebungen, Dehnungen, Spannungen,

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y

5

6

3

y

4

z

x

1

2

x

z

1.1.4 Modellbildung
heißt, dass die wesentlichen Merkmale des realen Bauteils erfasst und idealisiert
werden. Dieser Vorgang ist durch einen eindeutigen Ablauf gekennzeichnet:
1. Das Bauteil muss von seiner Umgebung abgegrenzt werden, d. h. beispielsweise
ist bei einer Festigkeitsanalyse Freimachen notwendig.
2. Die Geometrie ist zu generieren durch Einlesen des CAD-Modells in das FE-
Programm oder durch Erstellen im Preprocessor des FE-Programms.
3. Der Elementetyp ist festzulegen. Es wird damit in Abhängigkeit von der Bean-
spruchungsart der Lösungsansatz gewählt und die Vernetzung vorgegeben.

4. Das Werkstoffverhalten ist durch Eingabe von Werkstoffdaten zu definieren.
5. Belastungen und Randbedingungen (z. B. Lagerstellen) sind festzulegen.
6. Die Art der Rechnung, z. B. linear oder nichtlinear, ist vorzugeben.