Eigenschaften von Linienelementen

Wählen Sie im Formular Physikalische Eigenschaften unter Typ die Option Linienelemente.

Dann können Sie unter Linienelementtyp verschiedene Arten von Linienelementen auswählen: Stab, Balken und Rohr.

• Stab: 1D-Element mit sechs Freiheitsgraden pro Knoten. Unter Eingabetyp stehen die Optionen Eigenschafteneingabe, Querschnitt und Tragwerk (nur SolidWorks-Versionen) zur Verfügung. Weitere Informationen zu diesen Optionen finden Sie am Ende dieses Abschnitts.

  

  • NSM: Hiermit definieren Sie nichtstrukturelle Masse für diesen Elementtyp.
  • Vorspannkraft: Sie können einen Wert für die Vorspannkraft für das Stabelement eingeben. Dies wird zur Modellierung von Verbindern verwendet, die eine Vorspannung aufweisen.
  • Versatz: Mit dieser Option können Sie 1D-Stabelemente versetzen. Der Inhalt dieser Dropdown-Liste richtet sich nach dem eingegebenen Typ des Stabelements (Tragwerk, Eigenschafteneingabe oder Querschnitt). Bei Querschnitt sind die Optionen Schwerpunkt und Referenzpunkt verfügbar. Bei Tragwerk sind die Optionen Schwerpunkt und Ursprung verfügbar.
    • Schwerpunkt: Dies ist die Vorgabe bei Stabelementen.
    • Referenzpunkt: Dient zur Definition des Querschnitts. Ein Referenzpunkt kann einer Position auf dem Querschnitt zugewiesen werden, und dann kann der Schnitt zur Position dieses Referenzpunkts versetzt werden.
    • Ursprung: Der Ursprung des Querschnitts des Tragwerks wird als Versatzpunkt verwendet.
  • Versatzvektoren werden wie steife Elemente behandelt und unterliegen daher denselben Einschränkungen.
    • Versatzvektoren wirken sich nicht auf thermische Lasten aus.
    • In Lösungen, in denen die Differentialsteifheit berechnet wird, sollten keine Versatzvektoren angegeben werden, da ein Versatzvektor parallel zu seiner ursprünglichen Ausrichtung bleibt. (Die Differentialsteifheit wird in Knick-, Vorspannungs- und nichtlinearen Analysen berechnet, bei denen die Effekte von großen Verschiebungen aktiviert sind.)

      

      Stabelementgeometrie

      

      Interne Kräfte und Momente bei einem Stabelement (XY-Ebene)

      

      Interne Kräfte und Momente bei einem Stabelement (XZ-Ebene)

• Balken: 1D-Element mit sechs Freiheitsgraden pro Knoten, bei dem der Schubmittelpunkt versetzt werden kann. Unter Eingabetyp stehen die Optionen Eigenschafteneingabe, Querschnitt und Tragwerk (nur SolidWorks-Versionen) zur Verfügung.

  

  

  • NSM: Hiermit definieren Sie nichtstrukturelle Masse für diesen Elementtyp.
  • Vorspannkraft: Sie können einen Wert für die Vorspannkraft für das Balkenelement eingeben. Dies wird zur Modellierung von Verbindern verwendet, die eine Vorspannung aufweisen.
  • Versatz: Schwerpunkt (Vorgabe), Schubmittelpunkt, Referenzpunkt und Ursprung. Diese Optionen beziehen sich auf das tatsächliche Netz (numerische Darstellung) des Modells.
    • Schwerpunkt: Das Netz wird immer zum Schwerpunkt des verwendeten Bibliotheksbauteils erstellt, unabhängig davon, wie es auf dem Bildschirm aussieht.
    • Schubmittelpunkt: Die ausgewählten Tragwerke werden zum Versatz-Schubmittelpunkt vernetzt.
    • Referenzpunkt: Dient zur Definition des Querschnitts. Ein Referenzpunkt kann einer Position auf dem Querschnitt zugewiesen werden, und dann kann der Schnitt zur Position dieses Referenzpunkts versetzt werden.
    • Ursprung: Die ausgewählten Tragwerke werden zum Versatz-Ursprung der verwendeten Bibliotheksdatei vernetzt. Wird nur für Tragwerke verwendet.
  • Versatzvektoren werden wie steife Elemente behandelt und unterliegen daher denselben Einschränkungen.
    • Versatzvektoren wirken sich nicht auf thermische Lasten aus.
    • In Lösungen, in denen die Differentialsteifheit berechnet wird, sollten keine Versatzvektoren angegeben werden, da ein Versatzvektor parallel zu seiner ursprünglichen Ausrichtung bleibt. (Die Differentialsteifheit wird in Knick-, Vorspannungs- und nichtlinearen Analysen berechnet, bei denen die Effekte von großen Verschiebungen aktiviert sind.)
    • In der folgenden Abbildung wird Balkenelementgeometrie definiert:

      

      Koordinatensystem der Balkenelementgeometrie

      

      Interne Kräfte und Momente des Balkenelements

      

      Interne Kräfte und Momente bei einem Balkenelement (XY-Ebene)

      

      Interne Kräfte und Momente bei einem Balkenelement (XZ-Ebene)

• Rohr: 1D-Element mit sechs Freiheitsgraden pro Knoten und einer Option für den internen Druck. Unter Eingabetyp stehen die Optionen Eigenschafteneingabe, Querschnitt und Tragwerk (nur SolidWorks-Versionen) zur Verfügung.
  • Bei Auswahl von Eigenschafteneingabe wird das folgende Formular eingeblendet:

    

    • NSM: Hiermit definieren Sie nichtstrukturelle Masse für diesen Elementtyp.
    • Endbedingung: Weist den Solver darauf hin, dass das Linienelement an beiden Enden geschlossen ist, wenn die Option Beide Enden geschlossen ausgewählt ist. Beide Enden offen: Weist den Solver darauf hin, dass das Linienelement an beiden Enden offen ist.
    • P: Definiert den internen Druck des Rohrs.
    • D: Definiert den Durchmesser des Rohrs.
    • t: Definiert die Dicke des Rohrs.
  • Bei Auswahl von Querschnitt wird das folgende Formular eingeblendet:

    

    • NSM: Hiermit definieren Sie nichtstrukturelle Masse für diesen Elementtyp.
    • Endbedingung: Weist den Solver darauf hin, dass das Linienelement an beiden Enden geschlossen ist, wenn die Option Beide Enden geschlossen ausgewählt ist. Beide Enden offen: Weist den Solver darauf hin, dass das Linienelement an beiden Enden offen ist.
    • P: Ermöglicht die Eingabe des internen Drucks.

Wie zu Beginn dieses Themas erläutert, stehen unabhängig vom ausgewählten Linienelementtyp drei Optionen unter dem Abschnitt Eingabetyp zur Verfügung: Eigenschafteneingabe, Querschnitt und Tragwerk (nur SolidWorks-Versionen).

• Eigenschafteneingabe: Bei Auswahl dieser Option können Sie ein Tragwerk erstellen, indem Sie die Eigenschaften des Tragwerks eingeben.

  

  • NSM: Eine nichtstrukturelle Masse für die Linienelemente wird in Berechnungen verwendet.
  • Vorspannkraft: Definiert einen Wert für die axiale Vorspannung (wird in nichtlinearen Lösungen nicht verwendet).
  • Fläche: Die Querschnittsfläche.
  • Iz: Trägheitsmoment um Zn.
  • Iy: Trägheitsmoment um Yn.
  • Izy: Deviationsmoment.
  • J: Torsionskonstante.
  • Kz: Scherfaktor in Z.
  • Ky: Scherfaktor in Y.
  • Nz: Schwerpunkt-Versatz vom Schubmittelpunkt in Z (wird nur für Balkenelemente angezeigt).
  • Ny: Schwerpunkt-Versatz vom Schubmittelpunkt in Y (wird nur für Balkenelemente angezeigt).
  • Cz: Z-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt C.
  • Cy: Y-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt C.
  • Dz: Z-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt D.
  • Dy: Y-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt D.
  • Ez: Z-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt E.
  • Ey: Y-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt E.
  • Fz: Z-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt F.
  • Fy: Y-Koordinate von Spannung, Wiederherstellung Punkt F.
• Querschnitt: Mithilfe dieser Option können Sie den Querschnitt basierend auf Bemaßungen und Schnittvorlagen definieren. Bei Auswahl von Querschnitt können Sie ein 1D-Element als PBEAML, PBARL oder PPIPE definieren. Weitere Informationen zur Bedeutung von PBEAML, PBARL und PPIPE finden Sie im Autodesk NASTRAN-Benutzerhandbuch.

  

  • Mit dem Symbol wird das Fenster Querschnitt definieren geöffnet. Hier definieren Sie die Querschnittsbemaßungen für Balken-, Stab- oder Rohrelemente.

    

    • Die allgemeine Form des Querschnitts wird in der Dropdown-Liste Form ausgewählt (T, I, Chan usw.).
    • Die Bemaßungen werden dann entsprechend der Form ausgefüllt. BEM1, BEM2 usw.
    • Nachdem die Querschnittsbemaßungen ausgefüllt wurden, können Sie mithilfe der Schaltfläche Ende A zeichnen oder Ende B zeichnen die Form auf Grundlage der Bemaßungen zeichnen.
    • Die Option Verjüngter Träger ist nur verfügbar, wenn der Elementtyp auf Balken eingestellt ist. Dies ermöglicht Ihnen die Verwendung der Spalte Ende B mit Bemaßungen.
    • Die Schaltflächen und sind aktiv, wenn die Option Versatz auf Referenzpunkt eingestellt ist. Dadurch wird ein Referenzpunkt aktiviert, der als Versatzposition für einen Balken auf dem Querschnitt verschoben werden kann. (In der Regel wird dies für Versteifungsplatten verwendet.)
    • Die allgemeinen Querschnittsinformationen (Bereich, Izz, Iyy usw.) werden im Abschnitt Eigenschaften eingetragen, sobald der Querschnitt vollständig definiert und gültig ist.
  • NSM: Eine nichtstrukturelle Masse für die Linienelemente wird in Berechnungen verwendet.
  • Vorspannkraft: Definiert einen Wert für die axiale Vorspannung (wird in nichtlinearen Lösungen nicht verwendet).
  • Versatz: Definiert eine Versatzposition, die sich für Balken und Stäbe unterscheidet.
    • Für Balken sind drei Optionen verfügbar: Schubmittelpunkt(Vorgabe), Schwerpunkt und Referenzpunkt.
    • Für Stäbe sind zwei Optionen verfügbar: Schwerpunkt und Referenzpunkt.
• Tragwerk (nur SolidWorks-Versionen): Mit dieser Option können Sie ein vorhandenes Tragwerk auswählen. Bei Auswahl von Tragwerk können Sie ein 1D-Element als PBEAM, PBAR oder PPIPE definieren. Weitere Informationen zur Bedeutung von PBEAML, PBAR und PPIPE finden Sie im Autodesk NASTRAN-Benutzerhandbuch.

  

  • Mithilfe des Symbols können Tragwerke, sofern im Modell vorhanden, ein- oder ausgeblendet werden. Wenn das Tragwerk sichtbar ist, sieht die Schaltfläche folgendermaßen aus: (alle Tragwerke ausblenden). Wenn Sie auf diese Schaltfläche klicken, wird das Tragwerk ausgeblendet, und die Schaltfläche ändert sich in (alle Tragwerke einblenden). Dies ist besonders nützlich, wenn Sie die Endpunkte des Tragwerks auswählen möchten, um Abhängigkeiten anzuwenden.
  • Wird im Dialogfeld für physikalische Eigenschaften nur angezeigt, wenn das Modell über Tragwerke verfügt.
  • NSM: Eine nichtstrukturelle Masse für die Linienelemente wird in Berechnungen verwendet.
  • Vorspannkraft: Definiert einen Wert für die axiale Vorspannung (wird in nichtlinearen Lösungen nicht verwendet).
  • Versatz: Definiert eine Versatzposition, die sich für Balken und Stäbe unterscheidet.
    • Für Balken sind drei Optionen verfügbar: Schubmittelpunkt (Vorgabe), Schwerpunkt und Ursprung.
    • Für Stäbe sind zwei Optionen verfügbar: Ursprung und Schwerpunkt.
  • Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Auswahlfeld Ausgewählte Elemente, und klicken Sie dann auf Alle auswählen. So können Sie alle Tragwerke im Modell auswählen.

    

  • Über die Schaltfläche wird das Dialogfeld zur Definition des Querschnitts geöffnet. Hier werden die Querschnittseigenschaften für Stab-, Balken- oder Rohr-Elemente angezeigt.

    

    • Die allgemeine Form des Querschnitts wird über die Tragwerke ausgewählt, die mit Schweißkonstruktionen definiert wurden (Winkeleisen, Rohrabschnitt, Rohr usw.).
    • Die allgemeinen Querschnittsinformationen (Bereich, Iz, Iy usw.) werden im Abschnitt Eigenschaften für den Typ des ausgewählten Tragwerks eingetragen.
  • Die Option Gehrung von gestutzten Körpern zusammenführen wird in dieser Version zurzeit nicht unterstützt. Stellen Sie sicher, dass sie deaktiviert ist.