|
<< Hier Klicken, um das Inhaltsverzeichnis anzuzeigen >> Koordinatensysteme |
|
|
<< Hier Klicken, um das Inhaltsverzeichnis anzuzeigen >> Koordinatensysteme |
|
Ein FEM‑Modell besteht aus den folgenden Tragwerksobjekten mit jeweils eigenen (lokalen) Koordinatensystemen:
Alle Koordinatensysteme sind Rechtssysteme.
In der folgenden Abbildung ist das lokale Koordinatensystem eines Stabes dargestellt.
Die lokalen Stabkoordinaten haben ihren Ursprung im Stabanfangspunkt (a). Die lokale x‑Achse verläuft von (a) nach (e), dem Stabendpunkt. Die lokale z‑Richtung wird durch einen Richtungsvektor festgelegt. In der Standardausrichtung verläuft die lokale y‑Achse parallel zur globalen xy‑Ebene. Ist hierdurch, wie bei Stützen, keine eindeutige Richtung festgelegt, so verläuft die lokale parallel zur globalen y‑Achse. Der Anfangs- und Endpunkt eines Stabes kann durch Exzentrizitäten von der Lage der Stabknoten abweichen.
Das lokale Koordinatensystem eines Seils hat seinen Ursprung im Seilanfangsknoten. Die lokale x‑Achse zeigt zum Seilendknoten.
| Elementsystem | Die lokale x‑Achse zeigt standardmäßig vom ersten zum zweiten Elementknoten. Die lokale y‑Achse steht senkrecht auf der lokalen x‑Achse und verläuft in Richtung des dritten Elementknotens. Die Elementeigenschaften wie Orthotropie und Bettung beziehen sich auf dieses Koordinatensystem. Es kann um die lokale z‑Achse verdreht werden. Die z‑Achse zeigt zur Elementunterseite und muß bei Platten und Scheibenelementen mit der globalen z‑Achse zusammenfallen. |
| Schnittkraftsystem | Es beschreibt die Ausrichtung der Schnittgrößen. Standardmäßig verläuft seine x‑Achse horizontal und wenn möglich parallel zur globalen x‑Achse. Auch dieses Koordinatensystem kann um die lokale z‑Achse verdreht werden. |
| Bewehrungssystem | Dieses Koordinatensystem beschreibt die Ausrichtung der Flächenbewehrung und ist standardmäßig wie das Schnittkraftsystem ausgerichtet. Die lokale y‑Achse kann vom 90°‑Winkel abweichend definiert werden. |
Elementsystem |
Schnittkraftsystem |
Bewehrungssystem |
Die Richtungen der Elementspannungen werden durch ein beliebig im Raum ausgerichtetes Schnittkraftsystem bestimmt. Für die Ausrichtung des Elementsystems des Volumenelements VQ83 gelten dieselben Vorschriften wie bei den Flächenelementen, wobei die z‑Achse in das Element hinein zeigen.
|
|
Volumenelement VQ83 mit Elementsystem in der Standardausrichtung |
Varianten von Volumenelementen VQ83 |
Das Elementsystem des Tetraederelements VT10 ist unveränderlich.
Tetraederelement VT10
Das kartesische Festhaltungssystem wird durch einen Vektoren für die lokale x‑Richtung und einen für die xy‑Ebene festgelegt. Die Standardausrichtung entspricht dem globalen Koordinatensystem. Der Benutzer kann eine davon abweichende Orientierung definieren.
Die lokale x‑Achse verläuft vom Anfangsknoten zum Endknoten. Befinden sich die beiden Knoten am gleichen Ort, ist die x‑Richtung festzulegen. Die lokale z‑Richtung wird vom Benutzer festgelegt.
