Anmerkung:
Die Informationen in diesem Abschnitt beziehen sich auf lineare und nichtlineare Strukturanalysen.
Eine Randbedingung kann auf Knoten, Kanten oder Flächen eines Modells angewendet werden.
Was ist eine Randbedingung?
- Eine Randbedingung hält einen Knoten und hindert diesen daran, sich zu bewegen.und/oder zu drehen. Sie dient als starre Stütze zwischen Modell und Boden.
- Eine Randbedingung an Kante oder eine Randbedingung an Fläche wendet auf jeden Knoten an der Kante oder Fläche Randbedingungen an Knoten an.
- Bei der Analyse des Modells wird eine Gleichung für jeden Freiheitsgrad der einzelnen Knoten erzeugt. Wenn eine Randbedingung auf einen Knoten angewendet wird, wird für diesen Knoten keine Gleichung erstellt, da er keine Verschiebung oder Drehung aufweist.
- Definieren Sie zum Modellieren eines Auslegers Bedingungen für Versatz und Rotation am festen Ende.
- Zur Modellierung eines einfach abgestützten Balkens (mithilfe von Balkenelementen) definieren Sie Bedingungen für die drei Verschiebungen und für die axiale Rotation an einem Ende sowie für die beiden Querverschiebungen am gegenüberliegenden Ende. (Wenn der Balken parallel zur x-Achse wäre, würden die Abhängigkeiten TxTyTzRx an einem Ende und TyTz am anderen Ende lauten. Die Abhängigkeit Rx ist für die Torsionsstabilität erforderlich. Die Freigabe von Tx an einem Ende ist bei einer linearen statischen Analyse optional, da bei diesem Analysetyp keine großen Verschiebungseffekte berücksichtigt werden. Die beiden Stützen rühen daher unabhängig vom Verformungsgrad nicht näher zusammen.)
- Jeder Elementtyp unterstützt bestimmte Freiheitsgrade (DOF). Wenn Sie eine Randbedingung auf einen Freiheitsgrad in einem Element anwenden, das diesen Freiheitsgrad nicht unterstützt, wird die Randbedingung ignoriert. So können beispielsweise Stabelemente einer Drehung nicht standhalten, da sie keinen Rotationsfreiheitsgrad haben. Sie verhalten sich so, als wären beide Enden Kugelgelenkverbindungen. Wenn Sie an einem Ende eines Stabelements eine feste Abhängigkeit platzieren, werden die drei Rotations-Abhängigkeiten ignoriert. Ebenso haben Ziegel- und Tetraederelemente nur einen Translationsfreiheitsgrad. Rotationsabhängigkeiten werden für diese Volumenkörperelemente ebenfalls ignoriert.
Anwenden von Randbedingungen
Wenn Sie Knoten, Kanten oder Flächen ausgewählt haben, können Sie mit der rechten Maustaste in den Anzeigebereich klicken und das Pulldown-Menü Hinzufügen auswählen. Wählen Sie den Befehl Randbedingung an Knoten, Randbedingung an Kante oder Randbedingung an Fläche. Auf diesen Befehl können Sie auch über die Multifunktionsleiste (Setup
Abhängigkeiten
Allgemeine Abhängigkeiten) zugreifen. Randbedingungen an Kante können nur auf Bauteile angewendet werden, die aus CAD-Volumenkörpermodellen oder der 2D-Netzerzeugung stammen.
Klicken Sie entweder auf eine der Schaltflächen im Abschnitt Vordefiniert, oder aktivieren Sie die entsprechenden Kontrollkästchen im Abschnitt Eingeschränkte Freiheitsgrade. Mit der Schaltfläche Fixiert werden alle sechs Kontrollkästchen aktiviert. Mit der Schaltfläche Frei werden alle sechs Kontrollkästchen deaktiviert. Mit der Schaltfläche Verstiftet werden die Kontrollkästchen Tx, Ty und Tz aktiviert. Mit der Schaltfläche Keine Rotation werden die Kontrollkästchen Rx, Ry undRz aktiviert.
Mit den übrigen sechs Schaltflächen können Sie symmetrische oder antisymmetrische Randbedingungen anwenden. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite
Modellsymmetrie
.
Tipp: Bei nichtlinearen Analysen können vorgegebene Verschiebungen anstelle von Begrenzungsbedingungen verwendet werden, wenn der Knoten zu einem bestimmten Zeitpunkt freigegeben werden muss. Geben Sie mithilfe der Beendigungszeiten für die Zwangsverschiebung an, wann der Knoten freigegeben werden soll. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite
Zwangsverschiebung
.
Anmerkung: Lesen Sie die Kommentare unter der Überschrift
Anwendung von Lasten und Abhängigkeiten an doppelten Knoten auf der Seite
Lasten und Abhängigkeiten, um Informationen darüber zu erhalten, wie Knotenlasten an doppelten Knoten angewendet werden.