Liniengelenke|
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Mit der Funktion Liniengelenke lassen sich linienförmige Gelenke an Flächenelementen definieren. Das Liniengelenk ist geometrisch durch seinen Anfangs- und Endpunkt sowie einen Punkt in der Ebene der betroffenen Elemente beschrieben. Während der FEM‑Berechnung werden die einem Liniengelenk zugeordneten Elemente ermittelt und intern an den betreffenden Knoten mit entsprechenden Mechanismen versehen.
Es betrifft nur Elemente die sich in der durch die drei Punkte definierten Ebene befinden und Elementecken auf dem Liniengelenk aufweisen. Schneidet ein Liniengelenk ein Element, wird dieses nicht berücksichtigt.
Die lokale x‑Achse des Liniengelenks zeigt vom seinem Anfangs- zu seinem Endpunkt. Die lokale y‑Achse entspricht dem Orientierungssymbol des Liniengelenks und zeigt in Richtung der gelenkig angeschlossenen Elemente. Damit ergibt sich die lokale z‑Achse senkrecht zur xy‑Ebene.
Die GUID kann bei der Suche des Liniengelenks helfen (siehe Suche GUID).
Die durch ein Liniengelenk betroffenen Elemente werden im Protokoll Finite Elemente zusammen mit der Elementliste aufgeführt. |
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Liniengelenke
Nr. 1
Anfangspunkt: 0,000 / -1,000 / 0,000 [m]
Endpunkt: 2,000 / -1,000 / 0,000 [m]
Punkt in Ebene: 1,000 / -0,500 / 0,000 [m]
Federsteifigkeiten: Cu.x =1,0e-09 Cu.y =1,0e+03 Cu.z =2,5e+02 [MN/m²]
Cphi.x=1,0e+01 Cphi.y=1,0e-09 Cphi.z=1,0e+06 [MNm/rad/m]
Reibung/Kontakt: (ux) inaktiv (uy) 0,200 [-] (uz) Kontakt
Betroffene Elemente mit Mechanismen
2 5 9 12 14 18
Für die Eigenschaften eines Liniengelenks kann, für jeden Freiheitsgrad getrennt, anstelle von Fest oder Gelenk eine Federsteifigkeit oder eine Kennlinie definiert werden. Ist bei Schalentragwerken für die lokale y- oder z‑Richtung eine Federsteifigkeit oder eine Kennlinie definiert, kann für eine dieser Richtungen die Option Kontakt (nur Druck) gewählt werden. Ist Kontakt gewählt kann optional für jede der anderen Richtungen, wenn sie eine Federsteifigkeit oder eine Kennlinie aufweisen, ein Reibungskoeffizient definiert werden. Damit ist dann die ellipsenförmige Fließfläche definiert. Die Optionen Kontakt und Kennlinie führen zu einem nichtlinearen Rechenmodell und damit zu einer Iteration in der Lastfallberechnung.
Das nachfolgende Beispiel zeigt einen elastisch gebetteten Behälter unter Flüssigkeitsdruck, dessen Kanten alle gelenkig um die lokale x‑Achse angeschlossen sind.
Schnittgrößen mx und my infolge Flüssigkeitsdruck
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Kontaktbeispiele für ein Liniengelenk in einer Deckenplatte Um ein Kontaktproblem in dem Anschluss einer Deckenplatte an eine Wand zu untersuchen, wurden für die y- und z‑Richtung des Liniengelenkes Federsteifigkeiten angegeben. In den gezeigten Beispielen werden alle Verdrehungen als gelenkig angenommen. Mögliche Drehfedern wären von dem Kontaktproblem nicht betroffen. |
Im Anschlußtyp "A" mit einer horizontalen Fuge zwischen Deckenplatte und Wand ist für die z‑Richtung des Liniengelenkes Kontakt anzugeben. Dadurch können in vertikaler Richtung nur noch Druckkräfte F über die Fuge übertragen werden. Ist für die y‑Richtung ein Reibungsbeiwert μ definiert, können in horizontaler Richtung Reibungskräfte von maximal μ · F übertragen werden.
Im Anschlußtyp "B" mit einer vertikalen Fuge zwischen Deckenplatte und Wand ist für die y‑Richtung des Liniengelenkes Kontakt anzugeben. Dadurch können in horizontaler Richtung nur noch Druckkräfte F über die Fuge übertragen werden. Ist für die z‑Richtung ist ein Reibungsbeiwert μ definiert, sind Reibungskräfte von maximal μ · F möglich.
