4.19 PLATTE NR.19 MIT 16 KNOTEN
Dies ist ein krummliniges Lagrange- Reissner- Mindlin
Plattenelement mit vollständigem kubischen Ansatz. Die Transformation
ist isoparametrisch, die numerische Integration erfolgt nach Gauß-Legendre.
Die Integrationsordnung wird in der Sektion E-Gesetze in Z88I1.TXT
gewählt, der Grad 4 (also 4 x 4 Gauß- Punkte) ist meist
am besten geeignet. Sowohl Verschiebungen als auch Spannungen
berechnet dieses Element sehr genau. Der Eingabeaufwand ist erheblich,
das Netz am besten vom Netzgenerator Z88N
erzeugen lassen.
Bei der Spannungsberechnung kann die Integrationsordnung erneut
gewählt werden, es können die Spannungen in den Eckknoten
(gut als Überblick) oder in den Gauß-Punkten (erheblich
genauer) berechnet werden. Flächenlasten werden bei den E-
Gesetzen eingegeben, Z88I1.TXT, und zwar
anstelle des Balkenparameters RIYY. Für dieses Element das
Plattenflag IPFLAG in der ersten Zeile von Z88I1.TXT zu 1 setzen.
Achtung: Im Gegensatz zu den üblichen Definitionen der Technischen
Mechanik ist hier ThetaX die Rotation bzw. Neigung um die X- Achse
und ThetaY die Rotation um die Y- Achse.
Netzgenerierung mit Z88N: Als Superelemente werden pro-forma Platten Nr.20 verwendet, daraus können mit Z88N dann finite Elemente vom Typ 19 generiert werden (Platten Nr.20 können per AutoCAD bzw. Pro/ENGINEER generiert werden, vgl. die Beschreibungen von Z88X und Z88G). Etwas tricky, aber wirkungsvoll.
Hier als Beispiel ein Ausschnitt aus einer Netzgenerator- Eingabedatei Z88NI.TXT:
.....
5 20 Superelement 5 vom Typ 20
20 25 27 22 24 26 28 21
.....
5 19 erzeuge aus Superelement 5 (das vom Typ 20 ist, siehe oben) finite Elemente vom Typ 19
3 E 3 E ... und unterteile sie dreimal äquidistant in
X- Richtung und dreimal äquidistant in Y- Richtung
Eingabewerte:
CAD : 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-1
, vgl. Kap. 2.7.2. Üblicherweise werden Sie das
nicht machen, sondern ein viel einfacheres Superelemente- Netz
aus 8- Knoten Platten Nr.20 konstruieren,
dieses von Z88X als Netzgenerator- File
Z88NI.TXT ausgeben lassen und dann mit
dem Netzgenerator Z88N das eigentliche
FE- Netz Z88I1.TXT mit Elementen vom Typ 19 generieren lassen.
Anschließend mit Z88P plotten, die
entsprechenden Knotennummern für die Randbedingungen ablesen
und Randbedingungs- Datei Z88I2.TXT editieren.
> KFLAG für Kartesische (0) bzw. Polarkoordinaten (1)
> Plattenflag IPFLAG zu 1 setzen (bzw. 2 zum Dämpfen des Schubeinflusses)
> Knoten mit je 3 Freiheitsgraden (w, ThetaX, ThetaY )
> Elementtyp ist 19
> 16 Knoten pro Element
> Querschnittsparameter QPARA ist die Elementdicke
> Balkenparameter RIYY ist die Flächenlast
> Integrationsordnung je E-Gesetz. 4 ist meist gut.
> Integrationsordnung INTORD: Zweckmäßigerweise wie in Z88I1.TXT bereits gewählt. Kann aber durchaus unterschiedlich sein:
0 = Berechnung der Spannungen in den Eckknoten
1,2,3,4 = Berechnung der Spannungen in den Gauß-Punkten
> KFLAG hat keine Bedeutung
> Vergleichsspannungs-Flag ISFLAG:
0 = keine Berechnung der Vergleichsspannungen
1 = Vergleichsspannungen nach Gestaltsänderungsenergie- Hypothese
in den Gaußpunkten (INTORD ungleich 0 !)
Ausgaben:
Verschiebungen in Z (d.h. w) und Rotationen (Neigungen)
um X- und Y- Achse (d.h. ThetaX und ThetaY)
Spannungen: Die Spannungen werden in den Eckknoten oder Gauß-Punkten berechnet, deren Lage wird mitausgegeben. Es werden die
ausgegeben.
Optional Vergleichsspannungen.
Knotenkräfte zunächst elementweise, dann kumuliert.