Software: FEM - Tutorial - 2D-Komponente - Belastung - Constraints

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Abhängigkeiten definieren (Constraints)

Damit eine Belastung im Bauteil entsteht, müssen zusätzlich zu den eingeprägten Lasten auch Lagerstellen im Sinne von "Einspannungen" definiert werden, welche die resultierenden Reaktionskräfte aufnehmen:

• Im Beispiel sei vereinfachend die Wand des Loches als starr "verschweißt" mit einem bedeutend härterem Bolzenmaterial angenommen.
• Die Definition solcher Einspannungen geschieht im Fusion 360 allgemein mittels "struktureller Abhängigkeiten" (im Beispiel vom Typ "fest" in Richtung aller drei Koordinatenachsen):
  
• Die Knoten (Ecken der Tetraeder) des Netzes, welche sich auf der Lochwand befinden, werden mit dieser Abhängigkeit fixiert.
• Infolge der am Bauteil angreifenden Lasten wird sich das Bauteil verformen. Die fixierten Knoten behalten jedoch ihre ursprüngliche Position in Bezug auf das Ursprung-Koordinatensystem des Bauteils bei.

Die Abhängigkeiten erscheinen im Browser zusammen mit den Lasten als "Lastfall":

• Ein "Lastfall" definiert somit die "Randbedingungen" für eine konkrete die Lösung des aus dem "Finite Elemente Netz" gebildeten Differentialgleichungssystems.
• Damit das Gleichungssystem einer statischen Belastungssimulation eine eindeutige Lösung besitzt, muss durch die Summe aller Abhängigkeiten eine freie Translations- und Drehbewegung der modellierten mechanischen Komponenten verhindert werden.
• Zur Anschauung: Da bei statischen Belastungssimulationen die Massen der modellierten Komponenten nicht berücksichtigt werden, würde jegliche äußere Lasteinwirkung infolge der "Ruhemasse=0" sofort eine Verschiebung der Komponenten in Richtung "unendlich" bewirken, falls dies nicht durch entsprechende Befestigungen verhindert wird!
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