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AutoFEM Analysis Arten der Finite-Elemente-Modelle |  |
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AutoFEM Analysis Arten der Finite-Elemente-Modelle | |
Arten der Finite-Elemente-Modelle
Je nach geometrischen Merkmale der analysierten Struktur, in AutoFEM ist es möglich, eine von zwei Arten von Finite-Elemente-Modelle zu erstellen:
| • | volumetrische Finite-Elemente-Modelle, auf Tetraeder Finite-Elemente-Basis; |
| • | Schalen Finite-Elemente-Modelle, die auf dreieckige Finite-Elemente basieren. |
Betrachten wir die Fälle der Verwendung jeder Art der Finite-Elemente-Netze im Detail.
Tetraedisches Finite-Elemente-Modell. In diesem Fall, um die Geometrie des modellierten Teils anzugleichen, wird die Darstellung durch Finite-Elemente tetraedrischer Form verwendet. Ein Tetraeder Finite-Elemente-Netz approximiert die beliebig komplexe Form der Objekte gut und liefert zufriedenstellende Ergebnisse der Modellierung physikalischer Probleme für Objekte in beliebiger Form, deren charakteristische Größen entlang drei Raumdimensionen (Länge, Breite, Höhe) miteinander vergleichbar sind. Zum Beispiel die meisten Teile und Gelenke der üblichen mechanischen und technischen Ausrüstung fallen in diese Kategorie.
Volumetrische 3D-Modelle einer Struktur und deren Darstellung mittels Finite-Elemente-Tetraeder
Schalen Finite-Elemente-Modell. Erhebliche Klasse von Objekten, das im Alltagsleben der Menschen verwendet wird, hat eine besondere geometrische Form, denn eine Dimension (Dicke) ist wesentlich kleiner als zwei anderen (Breite und Länge). Solche Strukturen werden in der Regel dünnwändig genannt. Zum Beispiel im Maschinenbau können diese Strukturen als Schalen von verschiedenen Maschinen, oder Spiralen von Turbinen dienen; im instrumentellen Engineering flexible elastische Elemente: Akkordeonschläuche, Membranen, einschließlich Crimpen, Blattfedern, im Hoch-und Tiefbau: Beschichtungen, Böden, Rampen, Schuppen und schürzen, im Schiffbau: Schiffsrümpfe; in Luftfahrtindustrie: Rumpf und Tragflächen von Flugzeugen, in der Industrie: verschiedene Tanks, Zisternen, usw.
Dünnwändige Struktur und deren Darstellung als dreieckige Schale Finite-Elemente
Für die Finite-Elemente-Analyse von dünnwändigen Strukturen, können statt Tetraederelemente laminare (Schalen), Finite-Elemente verwendet werden, die dem Benutzer eine befriedigende Lösung mit kleinerem Rechenaufwand als bei der Verwendung von dreidimensionalen Finite-Elementen liefern.