Environmental Engineering Reference
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Nach der Rechnung sind die Ergebnisse kritisch zu prüfen, denn das Rechenpro-
gramm kann nur Eingabe- bzw. Bedienungsfehler beanstanden, keinesfalls aber eine
fachliche Beurteilung vornehmen. Neben den Kenntnissen und Erfahrungen im Um-
gang mit dem FEM-Programm ist gründliches physikalisch-technisches Wissen er-
forderlich.
Eine Überschlagsrechnung mit den Mitteln der klassischen Mechanik muss immer
durchgeführt werden. Sie liefert eine Größenordnung der zu erwartenden Ergebnis-
se. Die Werte der FE-Berechnung sind dann als zuverlässig einzustufen, wenn Netz-
verfeinerungen keine wesentlichen Unterschiede in den Ergebnisplots mehr brin-
gen.
Bei komplizierten Bauteilen mit schwierigen Materialverhalten kann es sogar er-
forderlich werden, dass über Versuche das Modell bestätigt wird und dann damit für
weitere rechnerische Untersuchungen zuverlässig ist.
Die direkte Kopplung CAD-FEM ist insgesamt unbefriedigend. Es werden vom
CAD-System in den meisten Fällen zu viele Linien und Flächen erzeugt, die für ein
FE-Modell nicht verwendet werden können und die deshalb wieder mühevoll besei-
tigt werden müssen. Mit den Booleschen Funktionen des Volumenmodellierers im
Preprocessor des FE-Programms kann oft schnell und effektiv ein Geometriemodell
erzeugt und automatisch vernetzt werden. Das entstandene FE-Modell lässt sich wie
das geometrische Modell unmittelbar am Bildschirm überprüfen und gegebenfalls
korrigieren.
Für den gekrümmten einseitig eingespannten Profilbalken nach Abb. 1.10. mit der
äußeren Kraft F am Bund soll das Spannungs- und Verformungsverhalten ermittelt
werden. Eine analytische Lösung mit Gleichungssystemen der Technischen Mecha-
nik ist nur bedingt möglich, die Lösung mit der Finite Elemente Methode erfordert
die Bildung eines idealisierten Modells.
F
F
F
c)
b)
a)
F/2
F/2
F
F
F
Abb. 1.10.
Gekrümmter einseitig eingespannter Profilbalken mit Einzellast F - das Problem der Kraft-
einleitung
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