3.4 RANDBEDINGUNGEN Z88I2.TXT
Beachte folgende Eingabeformate:
[Long] = 4-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:
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 werden hier in Z88I2.TXT eingebaut.
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: