Structural Mechanics Module
Neue App: Entlang eines Balkens wandernde Last
In dieser Anwendung wird die Antwort auf eine Reihe von Belastungsimpulsen, die sich entlang eines Balkens ausbreiten, berechnet. Der Balken liegt auf äquidistanten Stützen. Sie können die Balkengeometrie, die Geschwindigkeit und die Breite der Belastungsimpulse und deren Abstände variieren.
Modell eines Balkens, der Lastimpulsen ausgesetzt ist, die entlang des Balkens wandern. Variiert werden können die Balkengeometrie, die Geschwindigkeit sowie die Breite der Lastimpulse und deren Abstände zueinander.
Modell eines Balkens, der Lastimpulsen ausgesetzt ist, die entlang des Balkens wandern. Variiert werden können die Balkengeometrie, die Geschwindigkeit sowie die Breite der Lastimpulse und deren Abstände zueinander.
Bauteilebibliotheken für die Strukturmechanik
In den neuen Bauteilebibliotheken wurden jetzt neue Geometrien hinzugefügt. Bibliotheken sind in zwei Hauptgruppen eingeteilt: 2D-Balkenquerschnitte und 3D-Modelle von Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben.
Balkenquerschnitte sind in zwei Kategorien unterteilt: allgemeine Querschnitte und Standardquerschnitte. Die allgemeinen Querschnitte sind eine parametrisierte Repräsentation von verbreiteten Balkenquerschnitten. Die Standardquerschnitte umfassen europäische und US-Standards und können mit maximal drei Parametern definiert werden. Beispiel: Für einen HEA-Balken geben Sie die Werte 100, 120 und 140 ein, um die Balkengeometrie zu erzeugen.
Balkenquerschnitte werden überwiegend im Interface „Balkenquerschnitt“ verwendet, sie können jedoch auch zu vollständigen 3D-Modellen extrudiert werden.
Im Ordner „Schrauben“ finden Sie Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben mit unterschiedlichen Detaillierungsstufen, die direkt in ein Modell eingefügt werden können. Die Geometrien sind für eine einfache Vernetzung ausgelegt, und die Schrauben können zusammen mit der Funktion „Bolzenvorspannung“ im Interface „Festkörpermechanik“ verwendet werden.
Nachdem ein Bolzen aus der Teilebibliothek als vorgespannter Bolzen in ein Rohrverbindungsmodell eingefügt wurde, können die Geometrieparameter auf einfache Weise definiert werden.
Nachdem ein Bolzen aus der Teilebibliothek als vorgespannter Bolzen in ein Rohrverbindungsmodell eingefügt wurde, können die Geometrieparameter auf einfache Weise definiert werden.
Externe Spannung
Die Unterknoten Linear elastisches Material, Nichtlineares elastisches Material und Hyperelastisches Material wurden um die Funktion Externe Spannung erweitert. Mit der Funktion wird der durch das konstitutive Modell berechneten Spannung eine zusätzliche Spannung hinzugefügt.
- Sie können die zusätzliche Spannung als einzigen Last-Beitrag festlegen, z. B. wenn ein Porendruck in einem porösen elastischen Medium herrscht. In diesem Fall wird die Spannung nicht zum Spannungstensor addiert.
- Weiterhin können Sie Spannungstensoren, die von anderen Interfaces berechnet wurden, auswählen.
- Der über das Interface Darcy-Gesetz berechnete Porendruck kann direkt ausgewählt werden.
- Für einen Bereich können mehrere externe Spannungsbeiträge existieren.
In diesem Modell eines Aushubs werden die örtlichen Spannungen mithilfe der Funktion „Externe Spannung“ berücksichtigt.
In diesem Modell eines Aushubs werden die örtlichen Spannungen mithilfe der Funktion „Externe Spannung“ berücksichtigt.
Multiphysik-Kopplung für hygroskopisches Aufquellen
Wenn Festkörpermechanik mit dem Interface Transport verdünnter Spezies oder dem Interface Transport verdünnter Spezies in porösen Medien kombiniert wird, wird die neue Multiphysik-Kopplung Hygroskopische Quellung erstellt. Die Kopplung hat die gleichen Einstellungen wie der Unterknoten Hygroskopische Quellung der Materialmodellknoten. Mit dieser neuen Multiphysik-Kopplung können Sie eine Feuchtigkeitskonzentration, die im Interface Transport verdünnter Spezies oder Transport verdünnter Spezies in porösen Medien berechnet wurde, in eine Materialausdehnung aufgrund von hygroskopischem Aufquellen übertragen.
Feuchtigkeitskonzentration und Verformungen eines MEMS-Drucksensors aufgrund von hygroskopischem Aufquellen
Feuchtigkeitskonzentration und Verformungen eines MEMS-Drucksensors aufgrund von hygroskopischem Aufquellen
Berechnung von Masseneigenschaften
Die Strukturmechanik-Physikinterfaces (Festkörpermechanik, Membran, Schale, Platte, Fachwerk, Balken und Mehrkörperdynamik) liefern nun alle Masseneigenschaften an den Knoten Massen-Eigenschaften unter Definitionen. Es werden alle Typen von Massebeiträgen aus den Physikinterfaces berücksichtigt:
- Massendichte in allen Materialmodellen.
- Zugefügte Masse.
- Punktmasse und Trägheit.
- Masse und Trägheit von starren Gebieten und Verbindungen.
- Trägheit in Bezug auf die Dicke von Balken und Schalen.
- Trägheit in Bezug auf die Rotation um die Balkenachse.
Federmaterialmodell im Fachwerk-Interface
Dem Interface Fachwerk wurde ein neues Materialmodell hinzugefügt, mit dem die Modellierung von diskreten Federn und Dämpfern erleichtert wird. Die Feder wird zwischen zwei Punkten gespannt, die beliebig starke Verformungen aufweisen können. Die Feder dient in erster Linie der Verbindung des Fachwerk-Interfaces mit anderen Strukturmechanik-Interfaces. Sie kann außerdem parallel zu einem viskosen Dämpfer geschaltet werden und einen Dämpfungsverlustfaktor aufweisen. Die Federcharakteristik kann nichtlinear sein, und eine Feder kann durch allgemeine logische Ausdrücke aktiviert und deaktiviert werden.
Physikbasiertes Netz im Fachwerk-Interface
Beim Standardnetz im Interface Fachwerk wird nun ein Element pro Kante verwendet. Diese Auflösung reicht für alle Fachwerkstrukturen aus. Nur zur Modellierung von Kabeln oder Seilen sind mehr Elemente erforderlich. Der Vorteil ist, dass das Standardnetz wesentlich kleiner sein wird als früher. Für die Standarddiskretisierung im Interface Fachwerk werden nun lineare anstelle von quadratischen Formfunktionen verwendet.
Die Lösungszeit des \"Stabilitätsanalyse eines Tragwerkes\"-Modells wird um den Faktor 10 gesenkt, wenn die neuen Standardeinstellungen verwendet werden.
Die Lösungszeit des \"Stabilitätsanalyse eines Tragwerkes\"-Modells wird um den Faktor 10 gesenkt, wenn die neuen Standardeinstellungen verwendet werden.
Viskose Dämpfung
In den Interfaces Festkörpermechanik und Membran kann nun die viskose Dämpfung zusammen mit dem linear-elastischen Material festgelegt werden. Mit der viskosen Dämpfung wird die Spannung in das Verhältnis zur Dehnungsgeschwindigkeit gesetzt, und die viskose Dämpfung kann sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich verwendet werden.
Um Viskoelastizität erweitertes Membran-Interface
Bei den folgenden Modellen im Interface Membran können nun die Auswirkungen der Viskoelastizität berücksichtigt werden:
- Verallgemeinertes Maxwell-Modell
- Standardisierter linearer Festkörper
- Kelvin-Voigt