3.3
NETZGENERATOR-DATEI Z88NI.TXT
Der Aufbau von Z88NI.TXT ist mit
dem Aufbau von Z88I1.TXT, also dem Eingabefile
des FE-Prozessors, weitgehend identisch: Nur die mit &
gekennzeichneten Daten sind
zusätzlich erforderlich. Grund: Z88NI.TXT ist direkt für das
Plotprogramm Z88O
nutzbar, ferner kann Z88NI.TXT auch als FE-Eingabefile Z88I1.TXT direkt
umkopiert werden und so für FE-Rechnungen (z.B. zum Abschätzen der
Eigenschaften der Superstruktur) genutzt werden.
Beachte folgende Eingabeformate:
[Long] = 4-Byte oder 8-Byte Integerzahl
[Double] = 8-Byte Gleitkommazahl, wahlweise mit oder ohne Punkt
[Character] = ein Buchstabe
1. Eingabegruppe, d.h. erste
Zeile, enthält:
Dimension der Struktur
(2 oder 3)
Anzahl Knoten der Superstruktur
Anzahl Super- Elemente
Anzahl Freiheitsgrade
Anzahl Elastizitätsgesetze
Koordinatenflag KFLAG ( 0 oder 1)
Balkenflag IBFLAG (muß hier 0 sein !)
Plattenflag IPFLAG (0 oder 1)
Flächenlastflag IQFLAG (0 oder 1)
& Fangradiusflag NIFLAG ( 0 oder 1)
Alle Zahlen in eine Zeile
schreiben, durch mindestens jeweils ein Leerzeichen trennen. Alle
Zahlen hier
vom Typ [Long].
Erläuterung KFLAG:
Bei Eingabe von 0 werden die Koordinaten orthogonal- kartesisch
erwartet,
dagegen werden bei Eingabe von 1 Polar- oder Zylinderkoordinaten
erwartet, die
sodann in kartesische Koordinaten umgewandelt und in dieser Form dann
in
Z88I1.TXT gestellt werden. Achtung: Die axialsymmetrischen Elemente 8
und 12
erwarten a-priori Zylinderkoordinaten, hier KFLAG zu 0 setzen !
Erläuterung IPFLAG:
Wenn Platten Nr.20 in der Struktur vorkommen,
muß das Plattenflag zu 1 gesetzt werden, ansonsten muß es 0 sein.
Erläuterung IQFLAG:
Wenn später eine Flächenlastdatei Z88I5.TXT
passend zur erzeugten Eingabedatei Z88I1.TXT definiert werden soll,
dann kann
hier bereits IQFLAG = 1 als „Merker“ gesetzt werden. Auf die
interne Arbeitsweise von Z88N hat dies keinen Einfluß.
Erläuterung NIFLAG:
Um bereits definierte
Knoten identifizieren zu können, erfordert der Netzgenerator eine
Fangumgebung. Diese wird, wenn NIFLAG 0 ist, mit 0.01 für EPSX, EPSY
und
EPSZ angenommen. Bei extrem kleinen oder großen Strukturen können
diese Werte verändert werden. Um diese Änderung einzuleiten, wird
NIFLAG auf 1 gesetzt. Die neuen Fangradien EPSX, EPSY und EPSZ werden
dann als
6. Eingabegruppe von Z88NI.TXT definiert.
Beispiel: Super-Struktur 2-dimensional mit 37
Knoten, 7 Superelementen, 74 Freiheitsgraden, einem Elastizitätsgesetz.
Kartesische Koordinaten, keine Balken (ohnehin verboten im
Netzgeneratorfile),
keine Platten, keine Flächenlasten, Fangradius Standardwert verwenden.
> Also: 2 37 7
74 1 0
0 0 0
0
2. Eingabegruppe, beginnend ab
Zeile 2, enthält:
Koordinaten,für jeden Knoten eine Zeile.
Knotennummer, streng
aufsteigend [Long]
Anzahl der Freiheitsgrade an diesem Knoten [Long]
X- oder,wenn KFLAG auf 1 gesetzt, R-Koord. [Double]
Y- oder,wenn KFLAG auf 1 gesetzt, PHI-Koord. [Double]
Z- oder,wenn KFLAG auf 1 gesetzt, Z-Koord. [Double]
Die Z- Angabe kann bei
2-dimensionalen Strukturen entfallen.
Beispiel : Der Knoten Nr. 8 hat 3 Freiheitsgrade und
die Koordinaten X= 112.45 , Y= 0. , Z= 56.75 .
> Also: 8 3 112.45 0. 56.75
3. Eingabegruppe , beginnend
nach letztem Knoten, enthält:
Koinzidenz,für jedes Super-Element zwei Zeilen
1.Zeile:
Elementnummer,streng aufsteigend [Long]
Super-Elementtyp (7, 8, 10, 11, 12, 20) [Long]
Alle Zahlen in eine Zeile
schreiben, durch mindestens jeweils ein Leerzeichen trennen.
2.Zeile: je nach Elementtyp
1.Knotennummer für Koinzidenz [Long]
2.Knotennummer für Koinzidenz [Long]
.....
20.Knotennummer für Koinzidenz [Long]
Alle Zahlen in eine Zeile
schreiben, durch mindestens jeweils ein Leerzeichen trennen.
Beispiel: Eine isoparametrische Serendipity Scheibe Nr.7 hat Elementnummer 23. Die Koinzidenz
sei durch
die globalen Knoten 14, 8, 17, 20, 38, 51, 55, 34 (lokal sind das die
Knoten
1-2-3-4-5-6-7-8, siehe Element Nr.7) gegeben.
> Also beide Zeilen:
23 7
14 8 17 20 38 51 55 34
4.Eingabegruppe, beginnend
nach letztem Super-Element,enthält:
Elastizitätsgesetze,1 Zeile für jedes Elastizitätsgesetz.
Dieses E-Gesetz gilt ab
Super-Element- Nr. einschließlich [Long]
Dieses E-Gesetz gilt bis Super-Element Nr. einschließlich [Long]
Elastizitäts-Modul [Double]
Querkontraktionszahl [Double]
Integrationsordung (1, 2, 3 oder 4) [Long]
Querschnittswert QPARA [Double]
... und wenn Platten
definiert sind und IQFLAG=0, zusätzlich:
Flächenlast
Alle Zahlen in eine Zeile
schreiben, durch mindestens jeweils ein Leerzeichen trennen. Hier im
Gegensatz
zu Z88I1.TXT keine Balkenangaben, weil Balken für den Netzgenerator nicht vorgesehen
sind.
Erläuterung Querschnittswert QPARA:
QPARA ist elementtyp- abhängig, ist bei z.B. Hexaedern
0, bei Stäben die Querschnittsfläche und bei Scheiben die Dicke. Vgl. dazu die Netzgenerator-
geeigneten Elemente:
Element Nr.1:
isoparametrischer Hexaeder 8 Knoten
Element Nr.7: isoparametrische Serendipity Scheibe
8 Knoten
Element Nr.8: isoparametrischer Serendipity Torus 8
Knoten
Element Nr.10: isoparametrischer Serendipity
Hexaeder 20
Knoten
Element Nr.11: isoparametrische Serendipity
Scheibe 12
Knoten
Element Nr.12: isoparametrischer Serendipity Torus
12
Knoten
Element Nr.20: isoparametrische Serendipity Platte
8
Knoten
Beispiel: Die Struktur habe 34 Superelemente Typ 7.
Die Elemente haben unterschiedlich Dicken: Elemente 1 bis 11 Dicke
10mm,
Elemente 12 bis 28 15mm und Elemente 29 bis 34 18mm. Werkstoff Stahl.
Integrationsordnung soll 2 sein.
> Also drei E-Gesetze, für jedes 1 Zeile:
1 1 11
206000. 0.3 2
10.
2 12 28
206000. 0.3
2 15.
3 29 34 206000. 0.3
2 18.
& 5. Eingabegruppe ,
beginnend nach letztem E-Gesetz, enthält:
die beschreibenden
Angaben für den Generierungsprozeß,2 Zeilen für jedes Superelement
1. Zeile:
Superelement Nr. [Long]
zu erzeugender Finite-Elemente-Typ (Typen 1,7,8,10,19,20) [Long]
2. Zeile:
Finite Elemente in lokaler x-Richtung [Long]
Art der Unterteilung CMODE x [Character]
Finite Elemente in lokaler y-Richtung [Long]
Art der Unterteilung CMODE y [Character]
Finite Elemente in lokaler z-Richtung [Long]
Art der Unterteilung CMODE z [Character]
Die beiden Angaben für z
entfallen bei zweidimensionalen Strukturen.
Erläuterungen CMODE kann folgende Werte annehmen:
Die lokalen x-, y- und z-
Richtungen sind wie folgt definiert:
Dies wird in nachstehender Skizze
verdeutlicht:
Beispiel: eine isoparametrische
Serendipity Scheibe mit 12 Knoten (Elementyp 11) soll in finite
Elemente
vom Typ isoparametrische Serendipity Scheibe mit 8
Knoten (Elementyp
7) zerlegt werden. In lokaler x-Richtung soll dreimal äquidistant
unterteilt werden und in lokaler y-Richtung soll 5 mal geometrisch
aufsteigend
unterteilt werden. Das Superelement soll die Nummer 31 haben.
> Also beide Zeilen:
31 11
7 3 e 5 L
(e oder E für
äquidistant sind gleichwertig)
& 6.Eingabegruppe,
optional nach Ende 5.Eingabegruppe
Diese Eingabegruppe ist
nur erforderlich, wenn NIFLAG auf 1 gesetzt wurde,d.h. die Fangradien
geändert werden sollen. Sie besteht aus 1 Zeile:
Fangradius in globaler
X-Richtung EPSX [Double]
Fangradius in globaler Y-Richtung EPSY [Double]
Fangradius in globaler Z-Richtung EPSZ [Double]
Die Z- Angabe kann bei
2-dimensionalen Strukturen entfallen.
Beispiel : Die Fangradien
sollen für X, Y und Z auf jeweils 0.0000003 gesetzt werden:
> Also : 0.0000003 0.0000003 0.0000003
Das greift nur, wenn NIFLAG in
der ersten Eingabegruppe auf 1 gesetzt wurde !