Zweidimensionale kinematische Elemente

Bei zweidimensionalen kinematischen Elementen kann es sich um isoparametrische vierseitige oder dreiseitige Elemente handeln. Die vierseitigen Elemente haben vier bzw. acht Knoten, wenn die Mittelknoten berücksichtigt werden. Die dreiseitigen Elemente haben drei bzw. sechs Knoten, wenn die Mittelknoten berücksichtigt werden. Die Mittelknoten werden nur selten benötigt, können jedoch nützlich sein, wenn diese Elemente an 2D- oder hydrodynamische 2D-Elemente angrenzen, die über Mittelknoten verfügen. Auf diese Weise vermeiden Sie freie Knoten auf diesen Begrenzungen.

Diese Elemente unterliegen keinen Dehnungen und somit keinen Spannungen. Ansonsten verhalten sich diese Elemente wie 2D-Elemente. Diese Elemente ermöglichen das Arbeiten mit Masse, Lasten auf ihren Knoten und Flächen sowie Bewegung. Im Vergleich mit normalen 2D-Elementen haben sie den Vorteil, dass sie kaum zur Steifheitsmatrix beitragen.

Diese Elemente sind auf die YZ-Ebene beschränkt.

Parameter zweidimensionaler kinematischer Elemente

Bei Verwendung von 2D-Elementen müssen Sie die Dicke des Bauteils im Dialogfeld Elementdefinition in das Feld Dicke eingeben.

Tipp: Die für planare Geometrie eingegebene Dicke wird auch für die 3D-Visualisierung in der Ergebnisanzeige verwendet. (Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Browser-Funktionen.)

Erweiterte Parameter zweidimensionaler kinematischer Elemente

Wählen Sie als Nächstes in der Dropdown-Liste Integrationsreihenfolge die Integrationsreihenfolge für die kinematischen 2D-Elemente aus. Wählen Sie für rechteckig geformte Elemente die Option 2. Ordnung. Für leicht verformte Elemente wählen Sie die Option3. Ordnung. Für extrem verformte Elemente wählen Sie die Option 4. Ordnung. Die Berechnungszeit für die Formulierung der Elementsteifigkeit erhöht sich mit der dritten Potenz der Integrationsreihenfolge. Wählen Sie also die niedrigste Zahl in der Integrationsreihenfolge aus, mit der sich brauchbare Ergebnisse erzielen lassen, um die Verarbeitungszeit zu verringern.

Um die Mittelknoten der kinematischen 2D-Elemente in diesem Bauteil zu aktivieren, wählen Sie die Option Einbezogen aus der Dropdown-Liste Mittelknoten. Wenn diese Option aktiviert ist, werden auf dem Mittelpunkt jeder Kante der kinematischen 2D-Elemente zusätzliche Knoten definiert. Dadurch wird ein kinematisches 2D-Element mit vier Knoten zu einem kinematischen 2D-Element mit acht Knoten. Ein Element mit mittleren Knoten führt zu genaueren berechneten Abstufungen. Elemente mit mittleren Knoten verlängern die Verarbeitungszeit. Wenn das Netz ausreichend klein ist, wird mit den Mittelknoten u. U. kein wesentlich genaueres Ergebnis erzielt.

Wenn das Kontrollkästchen Überlappen der Elemente zulassen aktiviert ist, wird beim Dekodieren der Linien in Elemente die Erstellung überlappender Elemente zugelassen. Eine Überlappung kann bei der Modellierung von Elementen erforderlich sein. Dies gilt besonders für Probleme, die auf planare Bewegung beschränkt sind.

Grundlegende Schritte zum Verwenden von kinematischen 2D-Elementen

1. Stellen Sie sicher, dass ein Einheitensystem definiert ist.
2. Stellen Sie sicher, dass das Modell einen nichtlinearen Analysetyp verwendet.
3. Klicken Sie für das Bauteil, das Sie in kinematische 2D-Elemente umwandeln möchten, mit der rechten Maustaste auf die Überschrift Elementtyp.
   Tipp: Die folgenden Befehle sind beim Konvertieren von 3D-Modellen in 2D-Modelle hilfreich: Zeichnen Muster Neu positionieren und skalieren, Zeichnen Muster Drehen oder kopieren und Zeichnen Ändern Projizieren auf Ebene. Sie können beispielsweise versehentlich ein Netz in der XY-Ebene erstellen. Sie können das Netz mit dem Befehl Neu positionieren und skalieren oder Drehen auf die YZ-Ebene drehen. Durch Abrunden können einige Knoten einen kleinen X-Koordinatenwert haben, der verhindert, dass der Elementtyp auf 2D gesetzt wird. Verwenden Sie in diesem Fall den Befehl Projizieren auf Ebene, um die Knoten auf der YZ-Ebene genau zu positionieren.
4. Wählen Sie den Befehl 2D kinematisch.
5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Überschrift Elementdefinition.
6. Wählen Sie den Befehl Elementdefinition bearbeiten.
7. Geben Sie auf der Registerkarte Allgemein die Dicke für die kinematischen 2D-Elemente im Feld Dicke ein.
8. Klicken Sie auf OK.