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Modell Rechteckstab mit Adapter
Das Verhalten des Rechteckstabes bei Torsionsbeanspruchung wurde mit Profil-
Balkenelementen in Tafel 7/4 untersucht. Es standen dafür 25 Elemente und 26 Knoten
zur Verfügung. Je 1 Knoten für Lagerung und Einleitung des Torsionsmomentes
bildeten die Randbedingungen. Ein praxisnahes Verhalten ist damit kaum zu be-
schreiben.
Eine Modellerstellung mit Volumenelementen dagegen ermöglicht eine wirklich-
keitsnahe Aufbereitung. Das FE-Modell für den Rechteckstab erfordert nur gerin-
gen Aufwand. Auch die Lagerung in Form einer Einspannung lässt sich problemlos
erstellen. Schwieriger gestaltet sich das Einbringen des Torsionsmomentes am 3-
dimensionalen Volumenmodell. Verzerrungen durch Einzelkräfte an den Elementen
sollten vermieden werden (Abb. 7.29.).
Mit der Generierung eines Adapters (Abb. 7.32.), der aufgeschoben auf den Recht-
eckstab das Torsionsmoment überträgt, wird eine praxisnahe Lösung angeboten. Es
ist jetzt die FE-Aufgabe - die Verbindung zweier eigenständiger Bauteile - zu lösen.
Als FE-Technik steht das Generieren von Kontaktelementen zwischen berührenden
Flächen separater Körper zur Verfügung (siehe Abschn. 4.2.1; Abb. 4.14.). Bei der
Modellierung des Rechteckstabes sind die notwendigen Flächen zu berücksichti-
gen. Der Rechteckstab wird deshalb durch 2 Teilvolumen V1, V2 gebildet. Das Vo-
y
K1
y
y
K3
V1
I.
II.
x
III.
x
z
z
z
x
K2
K4
V2
K8
A9
K7
V1
A10
K5
A8
K9
A7
A2
IV.
A2
K6
L13
V.
A18
A17
K19
y
VI.
A16
A19
16
V9
V8
A15
A12
V7
x
A13
K30
L45
A14
R24
K19
V10
6
V6
V5
V3
V4
Abb. 7.32.
Zwischenschritte bei der Modellentwicklung des Rechteckstabes mit Adapter
I. V1 durch geometrischen Grundkörper „Rechteckblock“ ; II. + III. Ziehen A2 entlang
L13 zu V2; IV. Profil des Adapters; V. Flächeneinteilung des Adapters;
VI. Ziehen A12 ... A19 entlang L45 zu V3 ... V10;
 
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