Sie können die Leistung von Simulation durch Modellierung von Strukturbauteilen mit Balkenelementen optimieren.
Balkenelemente werden für statische Studien, Frequenzstudien, Knickstudien und nicht-lineare Studien unterstützt. Lösungen für große Verschiebungen in statischen Studien werden für Balken nicht unterstützt. Damit die Balkenformel akzeptable Ergebnisse erbringt, sollte die Balkenlänge 10 Mal größer als die größte Bemaßung des Balkenquerschnitts sein.
Gerade und gekrümmte Balken
Jedes gerade Strukturbauteil ist durch eine gerade Linie, die zwei Verbindungen an den Enden verbindet, definiert. Ein Kurven-Strukturbauteil wird aus einer Reihe gerader Balken erstellt. Der Querschnitt eines Balkens wird als über die gesamte Länge hin konstant angenommen. Intern vernetzt das Programm jeden Balken durch die Erstellung einer Reihe von Balkenelementen. Jedes Balkenelement wird durch zwei Endknoten und einen Querschnitt definiert. Wenn Sie das Netz und die Ergebnisse anzeigen, können Balkenelemente auf der tatsächlichen Balkengeometrie oder als Zylinder dargestellt werden, ungeachtet ihres tatsächlichen Querschnitts.
Diese Abbildungen zeigen, wie ein Strukturbauteil erstellt wird. Eine Abbildung zeigt das Strukturbauteil und die Verbindungen, wenn das Strukturbauteil als Balken definiert wird. Die andere Abbildung zeigt das Netz, in dem der Balken in eine Reihe von Balkenelementen unterteilt wird, die als Zylinder und Balkengeometrie dargestellt sind.
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| Strukturbauteile und Verbindungen |
Netz auf Zylindern und Balkengeometrie |
Das Vorhandensein von Ausschnitten, Bohrungen und Geometrieunregelmäßigkeiten entlang der Balkenlänge hat negative Auswirkungen auf die Balkenanalyseergebnisse und auch auf das 3D-Rendering der Balkennetz- und Ergebnisdarstellungen. Es wird empfohlen, Ausschnitte, Bohrungen und Geometrieunregelmäßigkeiten aus den Strukturbauteilen zu entfernen, bevor Sie das Balkennetz erstellen und die Analyse ausführen. Wenn Sie keine Geometrieunregelmäßigkeiten entlang der Länge der Strukturbauteile entfernen können, verwenden Sie ein Volumenkörpernetz anstelle eines Balkennetzes, um genauere Ergebnisse zu erzielen.
Verjüngte Balken
Sie können verjüngte Geometrien als Balken mit variierenden Querschnittsgrößen entlang ihrer Länge behandeln. Die Abbildung zeigt einen verjüngten Balken mit einem I-Querschnitt, der entlang der gezeigten Richtung kleiner wird. Der verjüngte Balken ist durch eine gerade Linie (neutrale Achse), die zwei Verbindungen an den Enden verbindet, dargestellt. Die untere Abbildung zeigt das Netz, in dem der Balken in eine Reihe von konischen Balkenelementen unterteilt ist, die links als Zylinder und rechts als Balkengeometrie dargestellt sind. Jedes Element besteht aus zwei Knoten mit verschiedenen Querschnittsflächen. Das Netz und die Ergebnisdarstellungen geben Ihnen eine visuelle Vorstellung der Verjüngung entlang der Balkenlänge.
Balken erstellen
Strukturbauteile, die als Schweißnaht-Features erstellt werden, werden standardmäßig mit Balkenelementen vernetzt. Sie können diese Strukturbauteile als Volumenkörper behandeln, indem Sie auf ihre Symbole in der Studien-Baumstruktur von Simulation klicken und anschließend die Option Als Volumenkörper behandeln auswählen. Für die kurzen Strukturbauteile (das Verhältnis der Länge zum größten orthogonalen Querschnittsabstand vom Schwerpunkt ist größer als 3.0) wird die Verwendung von Volumenvernetzung empfohlen.
Um linear ausgetragene, ausgeformte, gespiegelte oder importierte Körper, die über ein konstantes Querschnittsprofil oder gleiche oder verschiedene Querschnittsfläche entlang ihrer Länge als Balken verfügen, zu behandeln, wählen Sie ihre Symbole in der Simulation Studienstruktur aus, und wählen Sie Als Balken behandeln.
Die Option Als Balken behandeln ist nicht verfügbar, wenn das Verhältnis der Länge eines Körpers zum größten orthogonalen Querschnittabstand vom Schwerpunkt kleiner als 3.0 ist. Diese Einschränkung gilt nur für Strukturbauteile, die mit Features wie Linear austragen, Rotieren, Austragen etc. erstellt sind.
Die Definition eines Strukturbauteils als Stab oder Balken kann im PropertyManager Balken anwenden/bearbeiten vorgenommen werden.