Spannungsergebnisse werden zuerst an bestimmten Positionen, so genannten Gaußschen Punkten oder Quadraturpunkten berechnet, die sich innerhalb jedes Elements befinden. Spannungen an den Knoten jedes Elements werden von Simulation berechnet, indem die an den Gaußschen Punkten verfügbaren Ergebnisse extrapoliert werden.
Nach einem erfolgreichen Durchlauf sind die Knotenspannungsergebnisse jedes Elementknotens in der Ergebnisdatenbank verfügbar.
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Elementknoten
Gaußsche Punkte
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Tetraedrische Elemente erster Ordnung (Entwurfsqualität) enthalten einen Gaußschen Punkt in ihrem Volumen. Tetraedrische Elemente zweiter Ordnung weisen vier Gaußsche Punkte auf. Schalenelemente erster Ordnung weisen einen Gaußschen Punkt auf. Schalenelemente zweiter Ordnung weisen drei Gaußsche Punkte auf.
Bei einem Knoten, den mehrere Elemente gemein haben, ergibt jedes Element leicht unterschiedliche Spannungsergebnisse. Wenn z. B. drei Elemente einen gemeinsamen Knoten haben, können sich die drei Ergebnisse für die Spannungskomponente an diesem Knoten geringfügig unterscheiden.
Wenn Sie Knotenspannungen darstellen, wird vom Programm der Durchschnitt aller Spannungswerte aller angrenzenden Elemente berechnet, die zu den Spannungen an jenem Knoten beitragen.
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Spannungswerte, die aus Gaußschen Punkten zu Knoten für jedes Element extrapoliert wurden. |
Durchschnitt von Knotenspannungswerten an jedem Knoten. |
Alternativ können Sie einen einzelnen Wert von Elementspannung als arithmetischen Durchschnitt (Mittel) aller Gaußschen Punkte innerhalb der einzelnen Elemente melden. Obwohl diese Spannungen zwischen Gaußschen Punkten gemittelt werden, werden sie als nicht gemittelte Spannungen (oder Elementspannungen) bezeichnet, da die Berechnung des Durchschnitts nur intern innerhalb des gleichen Elements durchgeführt wird.
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Werte von Elementspannung, innerhalb des Elements gemittelt. |
Elementspannungen und Knotenspannungen unterscheiden sich immer, doch durch einen zu großen Unterschied wird angezeigt, dass das Netz an jener Position nicht ausreichend verfeinert ist.
Anhand der Variation zwischen den Element- und Knotenspannungswerten auf Elementbasis wird die Energiefehlerverteilung über das gesamte Modell geschätzt. Auf der Grundlage von Dehnungsenergiegrundsätzen werden von Simulation die Energienormfehler für die einzelnen Elemente geschätzt.
Verfeinern Sie das Netz in Bereichen mit hohen Werten für Energienormfehler, um die Spannungsfehler zu verringern.
Energienormfehler (Element) = 1 /3 * Dehnungsfehler * Spannungsfehler * (Elementvolumen)
Der Dehnungsfehler ist der Unterschied zwischen der Knotendehnung und der Elementdehnung auf Elementbasis. Der Spannungsfehler ist der Unterschied zwischen der Knotenspannung und der Elementspannung auf Elementbasis.
Wenn Sie den Energienormfehler darstellen möchten, wählen Sie im PropertyManager Spannungsdarstellung unter Erweiterte Optionen die Option Elementwerte aus. Wählen Sie unter Komponente
die Option ERR: Energienormfehler aus.