2.8 DER COSMOS- KONVERTER Z88G
3D- CAD- Programme enthalten mitunter sog. Automesher, die das
3D- Modell in finite Elemente zerlegen können. Das so erzeugte
Netz kann sodann in einem wählbaren Format passend für
diverse FEA- Programme abgespeichert werden.
Zwei dieser FE- Formate sind das NASTRAN- und das COSMOS- Format
für die gleichnamigen FEA- Systeme.
Z88G ist entwickelt und getestet für Pro/ENGINEER von
Parametric
Technology, USA. Pro/ENGINEER muß die Option (den Zusatzmodul)
Pro/MECHANICA enthalten. Achten Sie darauf, daß Sie in
Pro/ENGINEER
die Materialdaten und dgl. (z.B. für Stahl, es kommt nur
auf den E- Modul und die Querkontraktionszahl an) definiert haben.
Dann können Sie nach Erzeugung Ihres 3D- Modells auf den
Menüpunkt FEM gehen, definieren ein Koordinatensystem
(das mit Z88 harmonieren muß !) und fügen Kräfte
und Verschiebungen ein. Das kann an einzelnen Punkten sein, die
Sie vorher als Bezugspunkte setzen, bei Platten auch Druck,
gleichmäßig.
Verändern Sie ggf. die Netzkontrollwerte. Lassen Sie das
Netz erzeugen mit Erzeuge Modell, dabei ist der Elementtyp
zu wählen, z.B. Tetraeder. Gegen Sie es dann mit Ausgabe
Modell aus, wählen Sie NASTRAN oder COSMOS/M
und dazu linear oder parabolisch. Bei Abfrage des
Dateinamens geben Sie z88g.nas für NASTRAN- Files
und z88g.cos für COSMOS- Files ein.
Dann starten Sie den Konverter Z88G. Wählen Sie den Datei-
Typ aus und geben Sie den zu erzeugenden Element- Typ an. Z88G
erzeugt dann automatisch die Eingabedateien Z88I1.TXT, Z88I2.TXT
und Z88I3.TXT. Ändern Sie ggf. anschließend von Hand
darin einzelne Daten wie Materialgesetze und Integrationsordnung.
Die erzeugten Dateien sollten Sie einem Test mit dem Filechecker
Z88V unterziehen. Dann sollten Sie vor einem Rechenlauf mit Z88P
oder Z88O plotten. Stellen Sie fest, daß z.B. ein 3D- Modell
völlig platt ist, dann haben Sie in Pro/ENGINEER ein
Koordinatensystem
CS0 definiert, das nicht zu Z88 paßt. Sie brauchen dann
nur in Pro/ENGINEER ein neues Koordinatensystem festlegen, das
Sie bei der Modellausgabe als Bezug mit angeben.
Es lassen sich die Z88- Typen erzeugen:
Tetraeder Nr.16 (in Pro/ENGINEER Tetraeder parabolisch)
Tetraeder Nr.17 (in Pro/ENGINEER Tetraeder linear)
Scheibe Nr.14 (in Pro/ENGINEER Schalen Dreieck parabolisch)
Scheibe Nr.7 (in Pro/ENGINEER Schalen Viereck parabolisch)
Platte Nr.18 (in Pro/ENGINEER Schalen Dreieck parabolisch)
Platte Nr.20 (in Pro/ENGINEER Schalen Viereck parabolisch)
Torus Nr.15 (in Pro/ENGINEER Schalen Dreieck parabolisch)
Torus Nr.8 (in Pro/ENGINEER Schalen
Viereck parabolisch)
Im nächsten Schritt müssen Sie angeben, ob
Volumenelemente,
Scheiben, Platten oder Tori erzeugt werden sollen. Das liegt daran,
daß Pro/ENGINEER nur den FE- Typ Schale oder Volumen kennt.
Auch hier müssen Sie das Passende angeben, d.h. was Sie bereits
in Pro/ENGINEER vorbereitet haben.
(Wählen Sie vor dem Start den Typ der zu erzeugenden
Elemente
aus. Bei UNIX geht das sinngemäß im Consolmodus)
Das Erzeugen von Volumenkörpern ist einfach. Spannender wird's
bei Schalen, Platten und Tori (axialsymmetrischen Elementen):
Hier erzeugen Sie in Pro/E zunächst einen Volumenkörper
mit einer (geringen) Dicke. Setzen Sie besonders bei Tori Bezugspunkte
für Auflager. Wechseln Sie dann in Pro/MECHANICA und geben
Sie bei Modell ferner Idealisierungen > Schalen
> Mittenflächen an. Damit verschwindet die
Tiefenausdehnung.
Bei Tori achten Sie darauf, daß Sie gedanklich in
Zylinderkoordinaten
arbeiten: Ihr Koordinatensystem liegt auf der Rotationsachse und
der "Volumenkörper" auf den entsprechenden Radien:
So erzeugt man in Pro/ENGINEER (hier Wildfire) Toruselemente.
Bei Platten und Schalen geht man sinngemäß vor
Beachten Sie: Diese Dateiformate, besonders das NASTRAN- Format,
ändern sich fast täglich. Warum sollte man sie auch
konstant lassen? Das COSMOS- Format ist stabiler, fehlt aber seit
Pro/ENGINEER Wildfire. Leider. Sie sollten bei Pro/E- Versionen
bis Pro/E- 2001 COSMOS- Dateien erzeugen und ab Wildfire NASTRAN-
Dateien. Bei Pro/E- Versionen bis Pro/E- 2001 müssen Sie
die erzeugten NASTRAN- Dateien überprüfen und ggf.
korrigieren:
Materialwerte werden als inkorrekte Gleitkomma-Zahlen wie z.B.
2.06+5 angegeben, ändern Sie solche Werte in das saubere
Zahlenformat, hier entweder 206000. oder 2.06E+5.
Trotzdem: Z88G sieht ganz harmlos aus, aber bei richtigem Gebrauch
ist es ein sehr mächtiges Werkzeug, mit dem Sie im Handumdrehen
sehr große FEA- Strukturen an Z88 übergeben können.