3.4
RANDBEDINGUNGEN Z88I2.TXT
Beachte folgende Eingabeformate:
[Long] = 4-Byte oder
8-Byte Integerzahl
[Double] = 8-Byte Gleitkommazahl, wahlweise mit oder ohne Punkt
1.Eingabegruppe, d.h. erste
Zeile, enthält:
Anzahl der
Randbedingungen/Belastungen [Long]
2.Eingabegruppe, beginnend ab
2.Zeile, enthält:
Randbedingungen und
Belastungen. Für jede Randbedingung und für jede Belastung jeweils
eine Zeile.
Knotennummer mit
Randbedingung/Last [Long]
Jeweiliger Freiheitsgrad (1,2,3,4,5,6) [Long]
Steuerflag: 1 = Kraft vorgegeben [Long]oder 2 = Verschiebung vorgegeben
[Long]
Größe der Last bzw. Verschiebung [Double]
Beispiel : Der Knoten 1 soll an seinen 3
Freiheitsgraden jeweils gesperrt sein: feste Einspannung, am Knoten 3
wird eine
Kraft von -1648 N aufgegeben in Y-Richtung (also FG 2), am Knoten 5
sollen die
Freiheitsgrade 2 und 3 festgehalten werden. Das sind 6 Randbedingungen. > Also:
6
1 1 2 0
1 2 2 0
1 3 2 0
3 2 1 -1648
5 2 2 0
5 3 2 0
Bei Flächenlasten ist zu beachten:
Strecken- und Flächenlasten wie
Drucklasten und Tangentialschübe geben Sie vorteilhaft in die dafür
vorgesehene Datei Z88I5.TXT, bei
Platten Nr. 18, Nr.19
und Nr.20 können Sie die Flächenlast pro
Element direkt im zugehörigen Materialgesetz (Datei Z88I1.TXT)
angeben!
Lediglich
Einzelkräfte und Lagerbedingungen werden hier in Z88I2.TXT eingebaut.
Sie können
aber auch Strecken- und Flächenlasten „von Hand“ auf
entsprechende Einzelkräfte umrechen und hier in die Datei Z88I2.TXT
eingeben (was ansich das ganz ursprüngliche, klassische Verfahren ist,
aber einige Mühe macht).
Bei den Elementen mit linearem
Ansatz, wie z.B. Hexaeder Nr.1 und Torus
Nr.6, werden Lastverteilungen wie Flächen- oder Volumenlasten
einfach
und geradlinig auf die jeweiligen Knoten verteilt.
Bei Elementen mit höheren
Ansätzen, d.h. quadratisch (Scheiben Nr.3, Nr.7, Torus Nr.8, Hexaeder Nr.10) oder kubisch (Scheibe
Nr.11, Torus Nr.12) werden
Lastverteilungen nicht
mehr physikalisch- anschaulich, sondern nach festen Regeln vorgenommen.
Verblüffenderweise treten hier sogar mitunter negative Lastkomponenten
auf. Dieser Sachverhalt ist zwar nicht anschaulich, führt aber zu
korrekten Ergebnissen, was bei intuitiver, d.h. gleichmäßiger
Verteilung einer Last auf die betreffenden Knoten nicht der Fall ist.
Ein Beispiel, erst falsch, dann
richtig, soll den Sachverhalt verdeutlichen:
Eine FE- Struktur möge aus
drei Scheiben Nr.7 bestehen und am oberen Rand
mit 1000
N in Y- Richtung verteilt belastet werden. Oben falsche, unten korrekte
Lastverteilung, weil:
FALSCH: 1000N / 7 = 142.86 N pro Knoten. Nicht
richtig für Elemente mit quadratischem Ansatz.
RICHTIG: 2 * 1/6 + 2 * (1/6+1/6) + 3 * 2/3 = 18/6
= 3, entspricht 1000 N
"1/6- Punkte" =
1000/18*1 = 55.55
"2/6- Punkte" = 1000/18*2 = 111.11
"2/3- Punkte" = 1000/18*4 = 222.22
Kontrolle: 2*55.55 + 2*111.11 +
3*222.22 = 1000 N, o.k.
Denn es gilt: