Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Für Nutzer anderer Programmsysteme entstehen Anpassungsprobleme, die das
Einarbeiten in FE-Aufgaben erschweren. Zum anderen werden durch Änderungen
bzw. Verbesserungen - Versionsänderungen - am entsprechenden FE-Programm
zwangsläufig Aktualitätsverluste in der Beschreibung der Befehlsfolgen entstehen,
d. h. der Nutzer erfährt wiederum eine Verunsicherung, wenn das Antwortverhalten
auf seine Eingaben nicht mit der Vorgabe übereinstimmt. Dazu kommt noch, dass
die Geometriedaten im Preprocessor des FE-Programms erstellt, aber auch über ein
CAD-Programm eingelesen werden können.
Die Wahl des FE-Programmes ist generell von untergeordneter Bedeutung. Alle
Anbieter verwenden ähnliche Strukturen bei den Problemlösungen. Es unterschei-
den sich der Befehlssatz, möglicherweise auch Datenaufbereitung und -verarbei-
tung oder der Bedienkomfort. Auch besondere Spezialisierungen können vorliegen.
Um Aufgaben und Übungen unabhängig vom jeweiligen FE-Programmsystem zu
beschreiben, wurde eine Berechnungstafel eingeführt (Abb. 1.54.). In ihr wird der
Ablauf einer FE-Berechnung in Form neutraler Daten vorgegeben. Die Berechnungs-
tafel enthält die allgemeine Befehlsfolge. Sie dient außerdem zur Unterstützung ei-
ner systematischen Arbeitsweise. In einer Bildfolge (Abb. 1.55.) werden Eingaben
und Ergebnisse zahlenmäßig und in grafischer Darstellung ausgewiesen. Während
die Angaben in der Berechnungstafel allgemein gehalten sind und vom Anwender
an das jeweils verwendete FE-Programm angepasst werden müssen, sind die Infor-
mationen in der Bildfolge als Lösung der Aufgabe zu verstehen und damit unabhän-
gig vom verwendeten FE-Programm.
Die Nutzung der Berechnungstafel beruht auf einer analogen Zuordnung von FE-
Strukturen. Bei der Eingabe des Elementetyps beispielsweise wird die Art und Ei-
genschaft des Elements benannt. Der Anwender muss aus der Elemente-Bibliothek
des entsprechenden FE-Programm ein geeignetes Element auswählen und nach der
Terminologie bzw. dem Befehlssatz eingeben. Bei der Werkstoffeingabe gilt eine
ähnliche Vorgehensweise, sie beschränkt sich ebenfalls auf die Übertragung der Daten
nach dem entsprechenden Befehlssatz.
Bei der Definition des geometrischen bzw. des FE-Modells werden vorrangig die
Eckpunkte des Bauteils nach kartesischen oder zylindrischen Koordinatensystem
vorgegeben. Sind die Eckpunkte als Knoten definiert, entsteht das Modell als FE-
Modell durch Nutzung der Knoten zur Elementegenerierung. Sind die Eckpunkte
als geometrische Punkte definiert, entsteht das Modell als Geometriemodell (CAD-
Modell) über die Generierung von Linien, Flächen und Volumen. Der Übergang
zum FE-Modell wird durch die Vernetzung erreicht.
Die Vernetzungstechniken sind abhängig vom entsprechenden FE-Programm. Es
sind also die Ziele in der allgemeinen Befehlsfolge durch den Anwender in entspre-
chende Eingabebefehle umzuwandeln. Die Beanspruchungen und Lagerungen als
Randbedingungen sind ähnlich anzuwenden.
Die Ausführung der Berechnung und die anschließende Ergebnisauswertung in
der Bildfolge ermöglichen eine Kontrolle. Unabhängig vom verwendeten Programm-
system müssen bei allen Anwendungsbeispielen des vorliegenden Buches quantita-
tiv und qualitativ die gleichen Ergebnisse erzielt werden. Entstehen Abweichungen,
hat der Nutzer fehlerhaft gearbeitet und muss die Ursachen ermitteln.
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