Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - MP - 1D-Vernetzung

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1D-"Keimzelle" (auf einer Linie)

Im Folgenden werden wir versuchen, mittels einer Kombination von Zeichnen- und Netz-Funktionen durch "Entfaltung" ein Solid-Netz aus Quader-Elementen zu generieren:

• Wir benutzen die geplante globale 20x20x20-Teilung für das Achtel der Gummihülse.
• Den Bereich um die Bohrung werden wir durch die Anwendung der geometrischen Teilung feiner vernetzen (Verhältnis=3 zwischen kleinstem und größtem Segment)
• Auf eine zusätzlich verfeinerte Vernetzung der Kanten der Gummihülse verzichten wir aus Zeitgründen in dieser Übung. Im Unterschied zu anderen FEM-Programmen kann das kürzeste Segment der Teilung nur am Startpunkt A platziert werden. (Nicht beidseitig, wie im Beispiel der FEMAP-Übung).

Da wir kein 2D-Modell entwickeln, können wir für das 3D-Netz in Anlehnung an unser CAD-Modell die Z-Richtung als Höhe interpretieren. Wir konfigurieren unsere Arbeitsfläche entsprechend der Modellgröße in der Skizze der XY-Ebene. Als zu vernetzende 1D-Geometrie zeichnen wir die waagerechte Symmetrie-Schnittlinie der Gummihülse(1d) als Konstruktionsgeometrie auf die X-Achse:

• Es werden Konstruktionspunkte als Basis für die Linie benötigt.
• Die senkrechte Mittelachse des zylindrischen Puffers soll auf der Z-Achse liegen.
• Die Bohrung (Durchmesser=4 mm) berücksichtigen wir durch den Abstand der Linie zur Z-Achse:

• Das neue Bauteil nennen wir Gummihülse:
  • Elementtyp = Ziegel
  • Material = Gummi (Parameter wie im CAD-Modell)
• Die Strecke soll mit 20 Elementen vernetzt werden (MFL > Netz > Strukturiertes Netz > 1 Objekt teilen):
  • Geometrische Teilung mit dem kleinsten Element am Loch
  • Verhältnis=3 zwischen kleinstem und größtem Element
• Das geteilte Linienobjekt erscheint dann als Bestandteil des Netzes in der Modellstruktur (XY-Skizzierebene eingeblendet mittels MFL > Ansicht > Objektsichtbarkeit):
  
• Wählt man für dieses Objektnetz über das Kontextmenü > Bearbeiten, so kann man die Teilung überprüfen bzw. ändern:
  
• Damit ist die Netzstrukturierung in der 1. Dimension (entlang der X-Achse) abgeschlossen (obwohl vom Netz noch nichts zu sehen ist!).
• Im nächsten Schritt soll nun die Entfaltung in der Ebene erfolgen.

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