Druckbeanspruchungen - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 250

Zu Tafel 4/20: Das Modell „Zapfen in der Lagerschale“ wird als 3D-Modell ausge-
führt. Die FE-Technik „Vernetzte 2D-Flächen zum vernetzten Volumen ziehen“
kommt dabei zur Anwendung. Das 2D-Flächenmodell von Tafel 4/19 bildet die Ba-
sis für die weitere Modellbildung. Nicht übernommen wird die Vernetzungsdichte.
Beispielsweise wird die Linie L7 statt mit 20 nur noch mit 8 Elementen belegt.
Diese Änderungen sind notwendig, um beim Übergang zum 3D-Modell die Größe
der Datenbasis zu beschränken.
Zur Generierung des 3D-Netzes ist nach dem Setzen entsprechender Keypoints
die Positionierung von Leitlinien erforderlich (Abb. 4.29.). Der Zapfen wird ausge-
hend vom Mittelpunkt der Kreisfläche gezogen. Diese Anordnung erlaubt es, die
Gestalt des Zapfens einfach zu variieren. Da die Leitlinien auch bogenförmig gene-
riert werden können, ergeben sich eine Reihe praktischer Möglichkeiten. Im vorlie-
genden Beispiel liegen Geraden vor, deren Ausrichtung parallel zur Achse der La-
gerschale verläuft. Die Leitlinien für die Lagerschale sind außen am Gehäuse ange-
ordnet.
Die Vernetzung an den Leitlinien wurde mit insgesamt 6 Elementen bezogen auf
die Dicke von 25 mm grob ausgelegt. Trotzdem sind für die Darstellung des 3D-
Modells 1869 Knoten bei 7902 Elementen erforderlich. Die Elementeanzahl ergibt
sich als Summe der den Körper bildenden 3-dimensionalen Volumenelemente und
den 3-dimensionalen Kontaktelementen, welche die Verbindung der beiden Bautei-
le herstellen.
Zu beachten ist, dass beim Ziehen der Flächen A1-A3 zum Gehäuse der Werkstoff
GG gesetzt ist. Beim Ziehen der Flächen A4-A6 zum Zapfen ist auf Werkstoff Stahl
umzustellen. Die 2-dimensionalen Flächenelemente sind nach der Generierung des
3D-Modells zu entfernen.

K16

L19

K5

K3

L18

y

K8

K15

x

K12

K6

K11

K18

L21

K7

K13

L20

K17

K10

Abb. 4.29. Position der Leitlinien zur Generierung des 3D-Netzes