2.7 DER CAD-KONVERTER Z88X

2.7.1 ÜBERBLICK Z88X

Der CAD-Konverter Z88X arbeitet in zwei Richtungen:

I) Sie entwerfen Ihr Bauteil in einem CAD-System und erzeugen Z88-Daten. Sie überziehen im CAD-System Ihr Bauteil mit einem FE-Netz oder einen Super-Strukturnetz nach bestimmten Regeln, die weiter unten folgen, definieren ggf. Randbedingungen und Elastizitätsgesetze. Sodann lassen Sie eine DXF-Datei von Ihrem CAD-System erzeugen und starten den CAD-Konverter Z88X. Damit sind die Z88-Eingabedateien erzeugt und Sie können mit der FE-Analyse beginnen.

Windows:

Z88X > Konvertierung > 4 von Z88X.DXF nach Z88I1.TXT
Z88X > Konvertierung > 5 von Z88X.DXF nach Z88I*.TXT
Z88X > Konvertierung > 6 von Z88X.DXF nach Z88NI.TXT

.. und > Berechnung > Start

UNIX :

z88x -i1fx (Z88X.DXF nach Z88I1.TXT, "i1 from x")
z88x -iafx (Z88X.DXF nach Z88I*.TXT, "i all from x")
z88x -nifx (Z88X.DXF nach Z88NI.TXT, "ni from x")

... oder den Z88-Commander mit der geeigneten Option für Z88X nutzen

II) Sie konvertieren Z88-Eingabedateien in CAD-Daten. Dies ist sehr interessant für schon existierende Z88-Datensätze, für Kontrollen, für Ergänzungen der FE-Struktur, aber auch zum Plotten der FE-Struktur via CAD-Programm.

Windows:

Z88X, > Konvertierung > 1 von Z88I1.TXT nach Z88X.DXF
Z88X, > Konvertierung > 2 von Z88I*.TXT nach Z88X.DXF
Z88X, > Konvertierung > 3 von Z88NI.TXT nach Z88X.DXF

.. und > Berechnung > Start

UNIX :

z88x -i1tx (Z88I1.TXT nach Z88X.DXF, "i1 to x")
z88x -iatx (Z88I*.TXT nach Z88X.DXF, "i all to x")
z88x -nitx (Z88NI.TXT nach Z88X.DXF, "ni to x")

... oder den Z88-Commander mit der geeigneten Option für Z88X nutzen

Da der Konverter völlig kompatibel in beide Richtungen ist, können Sie die Möglichkeiten I und II beliebig oft nacheinander ausführen. Sie werden keinen Datenverlust feststellen !

Damit ergibt sich eine höchst interessante Variante:

III) Mischbetrieb, z.B.

- Bauteil- und Super-Strukturentwurf in CAD
- Konvertierung CAD ---> Z88
- Netzgenerieren in Z88
- Konvertieren Z88 ---> CAD
- Ergänzen der FE-Struktur in CAD, z.B. mit nicht-netzgeneratorfähigen Elementen
- Konvertierung CAD ---> Z88
- Ändern z.B. von Elastizitätsgesetzen in Z88
- Konvertierung Z88 ---> CAD
- Einbau der Randbedingungen in CAD
- Konvertieren CAD ---> Z88
- FE-Analyse in Z88
- usw.

Welche CAD-Systeme können mit Z88 zusammenarbeiten ?
Alle CAD-Systeme, die DXF-Dateien importieren und exportieren, also lesen und schreiben können. Garantie kann hier verständlicherweise nicht übernommen werden. Z88 V12 ist im Zusammenspiel mit verschiedenen AutoCAD und AutoCAD LT Versionen getestet worden, und es sind die DXF-Richtlinien der Fa. AutoDesk als Initiator der DXF-Schnittstelle beachtet worden, d.h entsprechend AC1009 und AC1012. Wählen Sie am besten als Austauschformat AutoCAD R12 DXF!

Die generelle Philosophie eines CAD-FEM-Datenaustausch:
CAD-Dateien enthalten sog. ungerichtete Informationen. Es sind nichts weiter als Ansammlungen von Linien, Punkten und Texten, die auch noch obendrein in der Reihenfolge ihrer Erzeugung abgespeichert werden.

Ein FEM-System braucht grundsätzlich gerichtete Informationen, die ein CAD-System per se nicht liefern kann. Das FEM-System muß vereinfacht wissen, daß diese und jene Linien ein finites Element bilden und daß dazu diese und jene Punkte gehören. Das ist prinzipiell dann zu machen, wenn man im CAD-System in einer ganz fest vorgegebenen Reihenfolge konstruieren würde. Experimente zeigten, daß dies mit sehr einfachen Bauteilen auch darstellbar ist, bei komplexeren Bauteilen aber, und genau dann will man ja die FEM-Analyse einsetzen, in der Praxis nicht mehr durchführbar ist.

Diese Problematik ist seit langem bekannt und tritt beim Datenaustausch CAD-NC gleichfalls auf. Um dies halbwegs in den Griff zu bekommen, gibt es integrierte CAD-FEM-Systeme, die in den obersten Preisregionen angesiedelt sind.

Ein denkbarer Ansatz ist, das CAD-System z.B. durch Zusatzmodule oder Makros derart zu erweitern, daß halbwegs nutzbare FEM-Daten erzeugt werden können. Dieser Weg wird häufig beschritten. Er hat den Nachteil, daß er nicht für beliebige CAD-Programme verwirklicht werden kann bzw. dann sehr unterschiedlich ausfällt, aber auch innerhalb derselben Herstellerfamilie versionsabhängig ist.

Eine andere Variante unternimmt im CAD-System selbst nichts, hingegen enthält das FEM-System eine Art Mini-CAD-System, um die zunächst noch total unbrauchbaren CAD-Daten mit mitunter kräftiger Unterstützung des Bedieners FEM-gerecht aufzubereiten. Der Nachteil ist hier, daß der Bediener zwei CAD-Systeme beherrschen muß und das integrierte Mini-CAD-System nicht die Leistung des echten CAD-Systems bringt.

Bei Z88 wird die Problematik wie folgt gelöst:

1: VOM CAD-SYSTEM NACH Z88:

1.1 Im CAD-System:

Anmerkung: Dieser Punkt Fall 1.1 wird in Kapitel 2.7.2 ausführlicher erläutert. Dies ist ein Überblick.

1) Sie konstruieren Ihr Bauteil. Reihenfolge und Layer beliebig.

2) Sie legen die FE-Struktur bzw. die Superstruktur durch Linien und Punkte fest. Reihenfolge und Layer beliebig, daher unproblematisch und schnell.

3) Auf dem Layer Z88KNR nummerieren Sie die Knoten mit der TEXT-Funktion. Reihenfolge beliebig, daher unproblematisch und schnell.

4) Auf den Layer Z88EIO schreiben Sie die Element-Informationen mit der TEXT-Funktion. Reihenfolge beliebig, daher unproblematisch und schnell.

5) Auf den Layer Z88NET ”umreißen” Sie die einzelnen Elemente mit der LINE-Funktion. Die einzige Sektion mit fester Arbeitsfolge (wegen den gerichteten Informationen).

6) Auf den Layer Z88GEN schreiben Sie allgemeine Informationen, Elastizitätsgesetze und Steuerinformationen für den Spannungsprozessor Z88D.

7) Auf dem Layer Z88RBD definieren Sie die Randbedingungen.

8) Auf dem Layer Z88FLA definieren Sie die Strecken-und Flächenlasten, wenn vorhanden.

9) Exportieren (Speichern) Sie Ihre Zeichung unter dem Namen Z88X.DXF .

1.2 In Z88: Starten des CAD-Konverters Z88X

Sie können wählen, je nach Ihren Ausgangsdaten, ob

- eine Netzgeneratordatei Z88NI.TXT oder
- eine Datei der allgemeinen Strukturdaten Z88I1.TXT oder
- ein vollständiger Z88-Datensatz mit Z88I1.TXT, Z88I2.TXT und Z88I3.TXT und ggf. Z88I5.TXT

generiert wird. Alles andere läuft automatisch.

1.3 In Z88: Starten der anderen Z88-Module

Prüfen Sie von Z88X erzeugten Eingabedateien nochmals mit dem Filechecker Z88V.

Führen Sie die FEM-Analyse durch wahlweises Starten der verschiedenen Z88-Module:

* Netzgenerator Z88N
* Plotprogramm Z88O
* Direkter Cholesky Solver Z88F
* Sparsematrix-Solver Z88I1/Z88I2 oder Z88I1/Z88PAR
* Spannungs-Prozessor Z88D
* Knotenkraft-Prozessor Z88E

2: VON Z88 ZUM CAD-SYSTEM

2.1 In Z88: Eingabedateien Z88xx.TXT

Sie haben die Eingabedateien wie

* Netzgeneratordatei Z88NI.TXT oder
* Datei der allgemeinen Strukturdaten Z88I1.TXT oder
* einen vollständiger Z88-Datensatz mit Z88I1.TXT, Z88I2.TXT und Z88I3.TXT und ggf. Z88I5.TXT

entweder per Editor, Textverarbeitungsprogramm, EXCEL oder einer eigenen Routine erzeugt bzw. haben vom CAD-Konverter Z88X generierte Dateien nachträglich verändert bzw. erweitert.

2.2 In Z88: CAD-Konverters Z88X starten

Geben Sie an, welche Z88-Eingabedateien konvertiert werden sollen. Die von Z88X erzeugte DXF-Datei ist Z88X.DXF. Lagen die Eingabedateien in Polar-oder Zylinderkoordinaten vor, dann werden sie in kartesische Koordinaten umgerechnet.

2.3 Im CAD-System:

Importieren Sie die DXF-Datei Z88X.DXF. Speichern Sie die geladene Zeichung unter einem gültigen CAD-Namen (z.B. bei AutoCAD Name.DWG) und arbeiten Sie mit der Zeichung, wobei Sie die verschiedenen Z88-Layer wahlweise ausblenden können.

2.7.2 Z88X IM DETAIL

Gehen Sie in folgenden Schritten vor und reservieren Sie folgende Layer

Z88GEN : Layer für allgemeine Informationen (1. Eingabegruppe im Netzgenerator Eingabefile Z88NI.TXT und Allgemeine Strukturdaten Z88I1.TXT. Enthält ferner die Elastizitätsgesetze (4. Eingabegruppe im Netzgenerator-Eingabefile Z88NI.TXT und Allgemeine Strukturdaten Z88I1.TXT). Dazu kommt ggf. der Inhalt der Datei der Spannungs-Parameter Z88I3.TXT.

Z88KNR : Layer, der die Knotennummern enthält.

Z88EIO : Layer, der Elementinformationen wie Elementtyp und im Falle Netzgenerator Eingabefile Z88NI.TXT, die Steuerinformationen für den Netzgenerator enthält.

Z88NET : Layer, der das Netz, das in definierter Reihenfolge gezeichnet wurde, enthält.

Z88RBD : Layer, der den Inhalt der Datei der Randbedingungen Z88I2.TXT enthält.

Z88FLA : Layer, der den Inhalt der Datei der Strecken-und Flächenlasten Z88I5.TXT enthält, wenn vorhanden.

Ein weiterer Layer, Z88PKT, wird von Z88X erzeugt, wenn Sie von Z88 zu CAD konvertieren. Er zeigt alle Knoten mit einer Punktmarkierung an, damit man die Knoten besser erkennt. Für den umgekehrten Schritt, von dem hier die Rede ist, also von CAD zu Z88, ist er völlig bedeutungslos.

1. Schritt : Konstruieren Sie Ihr Bauteil wie gewohnt im CAD-System. Sie brauchen keine bestimmte Reihenfolge einzuhalten, und Sie können beliebige Layer verwenden. Es ist sehr zu empfehlen, z.B. Körperkanten auf einen Layer, Bemassungen auf einen anderen Layer, unsichtbare Linien, Mittellinien, Symbole auf einen dritten Layer zu legen. Denn Sie sollten für den nächsten Schritt alle überflüssigen Informationen ausblenden können.

2. Schritt : Planen Sie die Netzaufteilung, also geeignete finite Elementtypen und deren Verteilung, unterteilen Sie die FE-Struktur bzw. die Superstruktur durch Linien in Elemente, setzen Sie alle Knotenpunkte, die noch nicht vorhanden sind (z.B. sind Schnittpunkte oder Endpunkte von Linien ohne weiteres verwendbar). Reihenfolge und Layer sind beliebig, es ist allerdings ratsam, keinen der Z88-Layer wie Z88NET, Z88GEN, Z88PKT, Z88KNR, Z88EIO und Z88RBD dafür zu nehmen. Definieren Sie einen beliebigen neuen Layer hierfür oder nutzen Sie schon vorhandene Layer aus Schritt 1.

3. Schritt : Legen Sie den Z88-Layer Z88KNR an und gehen Sie auf ihn. Fangen Sie jeden FE-Knoten, die Sie ja bereits im 1. Schritt durch Ihre Konstruktion selbst bzw. im 2. Schritt ergänzt haben und nummerieren Sie die Knoten. Schreiben Sie an jeden Knoten P Leerzeichen und seine Knotennummer mit der TEXT-Funktion des CAD-Programms, also z.B. P 33. Achten Sie darauf, daß der Einfügepunkt der Nummer, also des Textes, genau auf dem Knoten liegt. Mit den Fangmodi z.B. von AutoCAD (Fange Schnittpunkt, Endpunkt usw.) ist das problemlos. Die Reihenfolge der Arbeitsfolge ist beliebig, Sie können also den Knoten 1 nummerieren, anschließend den Knoten 99 und dann den Knoten 21. Nur muß die Nummerierung der Knoten selbst, also welchen Knoten Sie zum Knoten 1 bzw. 99 bzw. 21 machen, logisch im FEM-Sinne sein.

4. Schritt : Legen Sie den Layer Z88EIO an und gehen Sie auf ihn. Schreiben Sie prinzipiell irgendwo hin (besser natürlich in die Nähe oder Mitte des jeweiligen finiten Elements bzw. Superelements) die Element-Informationen mit der TEXT-Funktion. Die Reihenfolge der Arbeitsfolge ist beliebig, Sie können also das Element 1 beschreiben, anschließend das Element 17 und dann das Element 8. Nur muß die Beschreibung der Elemente selbst, also welches Element Sie zum Element 1 bzw. 17 bzw. 8 machen und wie Sie es definieren, logisch im FEM-Sinne sein. Im Einzelnen sind folgende Informationen zu schreiben:

Bei Finiten Elementen aller Typen von 1 bis 20 (außer 16 und 17):

FE Elementnummer Elementtyp

in eine Zeile schreiben,durch mindestens ein Leerzeichen trennen.

Beispiel: Eine isoparametrische Serendipity Scheibe Typ-Nr.7 soll die Elementnummer 23 erhalten. Schreiben Sie z.B. in die Mitte des Elements mit der TEXT-Funktion FE 23 7

Bei Super-Elementen 2-dimensional, also Nr.7, 8, 11 , 12 und 20

SE
Elementnummer
Super-Elementtyp
Typ der zu erzeugenden finiten Elemente
Unterteilung in lokaler x-Richtung
Art der Unterteilung in lokaler x-Richtung
Unterteilung in lokaler y-Richtung
Art der Unterteilung in lokaler y-Richtung

in eine Zeile schreiben, durch jeweils mindestens ein Leerzeichen trennen.

Beispiel: eine isoparametrische Serendipity Scheibe mit 12 Knoten (Elementyp 11) als Superelement soll in finite Elemente vom Typ isoparametrische Serendipity Scheibe mit 8 Knoten (Elementyp 7) zerlegt werden. In lokaler x-Richtung soll dreimal äquidistant unterteilt werden und in lokaler y-Richtung soll 5 mal geometrisch aufsteigend unterteilt werden. Das Superelement soll die Nummer 31 haben. Schreiben Sie z.B. in die Mitte des Elements mit der TEXT-Funktion: SE 31 11 7 3 e 5 L (e oder E für äquidistant sind gleichwertig)

Bei Super-Elementen 3-dimensional, also Nr.10

SE
Elementnummer
Super-Elementtyp
Typ der zu erzeugenden finiten Elemente
Unterteilung in lokaler x-Richtung
Art der Unterteilung in lokaler x-Richtung
Unterteilung in lokaler y-Richtung
Art der Unterteilung in lokaler y-Richtung
Unterteilung in lokaler z-Richtung
Art der Unterteilung in lokaler z-Richtung

in eine Zeile schreiben, durch jeweils mindestens ein Leerzeichen trennen.

Beispiel: ein isoparametrischer Serendipity Hexaeder mit 20 Knoten (Elementyp 10) als Superelement soll in finite Elemente vom Typ isoparametrische Hexaeder mit 8 Knoten (Elementyp 1) zerlegt werden. In lokaler x-Richtung soll dreimal äquidistant unterteilt werden, in lokaler y-Richtung soll 5 mal geometrisch aufsteigend unterteilt werden und in lokaler z-Richtung soll 4 mal äquidistant unterteilt werden. Das Superelement soll die Nummer 19 haben. Schreiben Sie z.B. in die Mitte des Elements mit der TEXT-Funktion:

SE 19 10 1 3 E 5 L 4 E (e oder E für äquidistant sind gleichwertig)

5. Schritt : Legen Sie den Layer Z88NET an und gehen Sie auf ihn. Für diesen Schritt brauchen Sie Konzentration, denn hier muß eine feste und starre Arbeitsfolge wegen der gerichteten Informationen eingehalten werden. In diesem Schritt wird eine der wichtigsten Informationen, die Koinzidenz, also welches Element durch welche Knoten definiert ist, eingebaut. Wählen Sie eine Farbe für Linien, die sich gut von den bisher verwendeten Farben abhebt und blenden Sie alle überflüssigen Informationen aus.

Wählen Sie den LINE-Befehl (Linien-Befehl) aus und stellen Sie die Fangmodi Punkte, Schnittpunkte und ggf. Endpunkte ein.

Beginnen Sie beim ersten Element. Das erste Element ist für Z88 das Element, mit dem Sie nun beginnen, also das Sie als erstes Element ausgesucht haben. Klicken Sie den Knoten an, der der erste Knoten des Elements sein soll (das kann global z.B. der Knoten 150 sein) und ziehen Sie eine Linie auf den Knoten, der der zweite Knoten des Elements sein soll (das kann global z.B. der Knoten 67 sein). Ziehen Sie weiter auf den Knoten, der der dritte Knoten des Elements sein soll (das kann global z.B. der Knoten 45 sein). Alle erforderlichen Knoten passieren und zuletzt auf den Startpunkt, also den ersten Knoten; dann Linien-Funktion aufheben.

Dasselbe machen Sie dann mit dem zweiten Element. Denken Sie daran: Sie geben mit dieser Reihenfolge vor, welches der Elemente nun zum echten zweiten Element wird. Im vorherigen 4. Schritt haben Sie lediglich definiert, um was es sich für einen Elementtyp beim z.B. zweiten Element handelt. Hier geben Sie vor, wie das Element topologisch definiert ist.

Es folgt das dritte Element und so fort. Sollten Sie bei der Umfahrung eines Elements einen Fehler machen, dann löschen Sie alle bisherigen Linienzüge dieses Elements (z.B. mit der Rückgängig- oder UNDO-Funktion) und beginnen Sie nochmal am ersten Punkt des fraglichen Elements. Wenn Sie aber erst beim Element 17 feststellen, daß Sie bei Element 9 einen Fehler gemacht haben, dann müssen Sie alle Linienzüge der Elemente 9 bis 17 löschen und neu beim Element 9 aufsetzen.

Sie müssen folgende Umfahrungssinne einhalten, die für Ihren Komfort teilweise von denen abweichen, wie sie bei den Elementbeschreibungen angegeben sind. Z88X sortiert dann intern richtig.

Beispiel: In der Elementbeschreibung ist die Koinzidenz für das Element Typ 7 wie folgt: Erst die Eck-, dann die Mittenknoten, also 1-2-3-4-5-6-7-8 . So muß die Koinzidenzliste in den Z88-Eingabedateien aussehen. Für Z88X hingegen, um das Element bequem umfahren zu können, ist die Reihenfolge 1-5-2-6-3-7-4-8-1 (linkes Bild) bzw. A-B-C-D-E-F-G-H-A (rechtes Bild) :

Nachfolgend die CAD-Umfahrungssinne für alle Elemente außer Nr.16 und Nr.17 (diese Tetraeder lassen sich nur maschinen-erzeugen, von Hand ist das kaum möglich):

Element Nr.7: und Nr. 20: 1 - 5 - 2 - 6 - 3 - 7 - 4 - 8 - 1

Element Nr.8: 1 - 5 - 2 - 6 - 3 - 7 - 4 - 8 - 1

Element Nr.11: 1 - 5 - 6 - 2 - 7 - 8 - 3 - 9 - 10 - 4 - 11 - 12 - 1

Element Nr.12: 1 - 5 - 6 - 2 - 7 - 8 - 3 - 9 - 10 - 4 - 11 - 12 - 1

Element Nr. 2, 4, 5, 9, 13: Linie von Knoten 1 nach Knoten 2

Element Nr.3, 14 , 15 und 18: 1- 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6 - 1

Element Nr.6: 1 - 2 - 3 - 1

Element Nr.19: 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 1

Element Nr.1:

obere Fläche: 1 - 2 - 3 - 4 - 1, Linie beenden
untere Fläche: 5 - 6 - 7 - 8 - 5, Linie beenden
1 - 5 , Linie beenden
2 - 6, Linie beenden
3 - 7, Linie beenden
4 - 8 , Linie beenden

Element Nr.10:

obere Fläche: 1 - 9 - 2 - 10 - 3 - 11 - 4 - 12 - 1, Linie beenden
untere Fläche: 5 - 13 - 6 - 14 - 7 - 15 - 8 - 16 - 5, Linie beenden
1 - 17 - 5 , Linie beenden
2 - 18 - 6, Linie beenden
3 - 19 - 7, Linie beenden
4 - 20 - 8 , Linie beenden

6. Schritt : Legen Sie den Layer Z88GEN an und aktivieren Sie ihn. Schreiben Sie mit der TEXT- Funktion an eine freie Stelle (also an irgendeine Stelle Ihrer Zeichnung) :

6.1 allgemeine Informationen, also die erste Eingabegruppe der allgemeinen Strukturdaten Z88I1.TXT bzw. der Netzgeneratordate Z88NI.TXT,

im Falle Z88I1.TXT (also FE-Netz) :

Z88I1.TXT
Dimension der Struktur
Anzahl Knoten
Anzahl finite Elemente
Anzahl Freiheitsgrade
Anzahl Elastizitätsgesetze
Koordinatenflag (0 oder 1)
Balkenflag (0 oder 1)
Plattenflag (0 oder 1)
Flächenlastflag (0 oder 1)

in eine Zeile schreiben, Werte durch mindestens ein Leerzeichen getrennt. Unbedingt im Layer Z88GEN schreiben.

Beispiel: FE-Struktur 3-dimensional mit 150 Knoten, 89 finiten Elementen, 450 Freiheitsgraden, 5 Elastizitätsgesetzen. Eingabe in kartesischen Koordinaten, Struktur enthält keine Balken Nr.2 oder Nr.13, Flächenlasten. Z88I1.TXT 3 150 89 450 5 0 0 0 1

im Falle Z88NI.TXT (also Superstruktur) :

Z88NI.TXT
Dimension der Struktur
Anzahl Knoten
Anzahl Superelement
Anzahl Freiheitsgrade
Anzahl Elastizitätsgesetze
Koordinatenflag (0 oder 1)
Balkenflag (muß hier 0 sein !)
Plattenflag (0 oder 1)
Flächenlastflag (0 oder 1)
Fangradius-Steuerflag (meist 0)

in eine Zeile schreiben, Werte durch mindestens ein Leerzeichen getrennt.

Beispiel: Super-Struktur 2-dimensional mit 37 Knoten, 7 Superelementen, 74 Freiheitsgraden, einem Elastizitätsgesetz. Kartesische Koordinaten, keine Balken (ohnehin verboten im Netzgeneratorfile), keine Platten, keine Flächenlasten, Fangradius Standardwert verwenden. Z88NI.TXT 2 37 7 74 1 0 0 0 0 0

6.2 Elastizitätsgesetze :

Für jedes Elastizitätsgesetz eine Zeile:

MAT
Nummer des Elastizitätsgesetzes
Das E-Gesetz gilt ab Element Nr.abc einschließlich
Das E-Gesetz gilt bis Element Nr.xyz einschließlich
E-Modul
Querkontraktionszahl
Integrationsordnung (von 1 bis 4)
Querschnittsparameter (z.B. bei Scheiben und Platten die Dicke)

... und wenn Balken (aber keine Platten !) definiert sind, zusätzlich:

Biegeträgheitsmoment um yy-Achse
max. Randfaserabstand von yy-Achse
Biegeträgheitsmoment um zz-Achse
max. Randfaserabstand von zz-Achse
Torsions-Trägheitsmoment
Torsionswiderstandsmoment

... und wenn Platten (aber keine Balken !) definiert sind, zusätzlich:

Flächenlast

Alle Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Layer Z88GEN schreiben.

Beispiel: Die Struktur habe 34 Superelemente Typ 7. Die Elemente haben unterschiedlich Dicken: Elemente 1 bis 11 Dicke 10mm, Elemente 12 bis 28 15mm und Elemente 29 bis 34 18mm. Werkstoff Stahl. Integrationsordnung soll 2 sein.

MAT 1 1 11 206000. 0.3 2 10.
MAT 2 12 28 206000. 0.3 2 15.
MAT 3 29 34 206000. 0.3 2 18.

6.3 Spannungsparameter :

also die Eingabezeile der Spannungsparameter-Datei Z88I3.TXT

Z88I3.TXT
Integrationsordnung (0 bis 4)
KFLAG (0 oder 1)
Vergleichsspannungs-Hypothese (0, 1, 2 oder 3)

Alle Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Layer Z88GEN schreiben.

Beispiel: Die Struktur nutzt finite Elemente Typ 7. Die Spannungsberechnung soll in 3 *3 Gausspunkten pro Element erfolgen, es sollen zusätzlich Radial-und Tangentialspannungen berechnet werden. Ferner sollen Vergleichsspannungen nach der Gestaltsänderungsenergie-Hypothese berechnet werden. Z88I3.TXT 3 1 1

7. Schritt : Legen Sie den Layer Z88RBD an und aktivieren Sie ihn. Schreiben Sie mit der TEXT-Funktion an eine freie Stelle (also an irgendeine Stelle Ihrer Zeichnung) :

7.1 Anzahl der Randbedingungen, also die erste Eingabegruppe der Datei der Randbedingungen Z88I2.TXT

Z88I2.TXT Anzahl der Randbedingungen

in eine Zeile, Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Layer Z88RBD schreiben.

Beispiel: Die Struktur wird mit insgesamt 10 Randbedingungen beaufschlagt, z.B. zwei Lasten und acht Auflagerreaktionen. Z88I2.TXT 10

7.2 Randbedingungen, also die zweite Eingabegruppe der Randbedingungsdatei Z88I2.TXT

RBD
Nummer der Randbedingung
Knotennummer
Freiheitsgrad
Steuerflag Kraft/Weg (1 oder 2)
Wert

Alle Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Layer Z88RBD schreiben.

Beispiel: Die Struktur soll ein Fachwerk aus Stäben sein. Knoten 1 soll in Y und Z gesperrt sein, Knoten 2 in X und Z gesperrt sein. An Knoten 7 und 8 werden in Z-Richtung je 30.000 N nach unten aufgebracht. Knoten 19 sei in X und Z gesperrt, Knoten 20 in Y und Z.

RBD 1 1 2 2 0
RBD 2 1 3 2 0
RBD 3 2 1 2 0
RBD 4 2 3 2 0
RBD 5 7 3 1 -30000
RBD 6 8 3 1 -30000
RBD 7 19 1 2 0
RBD 8 19 3 2 0
RBD 9 20 2 2 0
RBD 10 20 3 2 0

8. Schritt: Wenn Strecken-und Flächenlasten vorhanden sind: Legen Sie den Layer Z88FLA an und aktivieren Sie ihn. Schreiben Sie mit der TEXT-Funktion an eine freie Stelle (also an irgendeine Stelle Ihrer Zeichnung):

8.1 Anzahl der Strecken-und Flächenlasten

Also die erste Eingabegruppe der Datei der Strecken-und Flächenlasten Z88I5.TXT

Z88I5.TXT Anzahl der Strecken-und Flächenlasten

in eine Zeile, Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Lay er Z88FLA schreiben.

Beispiel: Die Struktur wird mit insgesamt 12 Flächenlasten beaufschlagt. Also: Z88I5.TXT 12

8.2 Strecken-und Flächenlasten

Also die zweite Eingabegruppe der Strecken-und Flächenlastdatei Z88I5.TXT

FLA Nummer der Strecken- bzw. Flächenlast

Die weiteren Eingaben hängen vom Elementtyp mit Strecken –bzw. Flächenlast ab:

Scheibenelemente Nr.7 und 14 und Toruselemente Nr.8 und 15:

Elementnummer mit Streckenlast

Druck, positiv auf die Kante zeigend

Tangentialschub, positiv in lokaler r-Richtung

3 Knoten der belasteten Kante

Beispiel: Das Scheibenelement 97 ist das dritte Element mit Streckenlast und soll auf der Kante, die durch die Eckknoten 5 und 13 und durch den Mittenknoten 51 definiert sei, mit einer Streckenlast von 100 N/mm, die normal zur Kante wirke und einer Streckenlast von 300 N/mm, die tangential und positiv in lokaler r-Richtung (die ist durch die beiden Eckknoten 5 und 13 festgelegt) wirke, belastet werden. Also: FLA 3 97 100. 300. 5 13 51

Hexaeder Nr.1:

###### Elementnummer mit Streckenlast

Druck, positiv auf die Kante zeigend

Tangentialschub, positiv in lokaler r-Richtung

Tangentialschub, positiv in lokaler s-Richtung

4 Knoten der belasteten Fläche

Beispiel: Das Hexaederelement 356 ist das 34. Element mit Flächenlasten und soll auf der Fläche, die durch die Eckknoten 51, 34, 99 und 12 definiert sei, mit einer Streckenlast von 100 N/mm2, die normal zur Fläche wirke, einer Tangentiallast in lokaler r-Richtung von 200 N/mm2 und einer Tangentiallast in lokaler s-Richtung von 300 N/mm2 belastet werden. Also:

FLA 34 356 100. 200. 300. 51 34 99 12

Hexaeder Nr.10:

Elementnummer mit Streckenlast

Druck, positiv auf die Kante zeigend

###### Tangentialschub, positiv in lokaler r-Richtung

Tangentialschub, positiv in lokaler s-Richtung

8 Knoten der belasteten Fläche

Plattenelemente Nr.18, 19 und 20:

Elementnummer mit Flächenlast

Druck, positiv auf die Fläche zeigend

(Einfacher als die Flächenlasteingabe über die Datei Z88I5.TXT ist die Eingabe der Flächenlasten für Platten direkt in die Strukturdatei Z88I1.TXT.)

Alle Werte durch mindestens ein Leerzeichen trennen. Unbedingt im Layer Z88FLA schreiben.

9. Schritt : Exportieren (Speichern) Sie Ihre Zeichung unter dem Namen Z88X.DXF im DXF-Format.. Als Genauigkeit Dezimalstellen nehmen Sie am besten den Standardwert, den das CAD-Programm vorschlägt. Achten Sie darauf, daß Sie gleich in das Z88-Directory hineinexportieren bzw. kopieren Sie die Datei Z88X.DXF von Hand ins Z88-Directory, denn der CAD-Konverter Z88X erwartet die Ein-und Ausgabedateien im gleichen Verzeichnis, in dem er selbst steht.

Anschließend können Sie den CAD-Konverter Z88X starten.

Hinweis: Wenn Sie Z88-Textdateien als Z88X.DXF nach CAD konvertieren wollen, können Sie die Textgröße, die für alle Texte wie Knotennummern, Elementnummern etc. gilt, vorwählen. Das ist mitunter sehr wichtig, da es z.B. in AutoCAD keine Möglichkeit gibt, im Nachhinein die Textgröße global zu verändern. Mitunter müssen Sie einige Versuche machen, bis Sie die passende Textgröße für die jeweilige Z88-Datei gefunden haben. Rufen Sie einfach Z88X erneut mit einer anderen Textgröße auf.

Windows: In Z88X : Datei > Textgröße

UNIX : z88x -i1tx | -iatx | -nitx | -i1fx | -iafx | -nifx -ts Zahl

Achtung, wichtiger Hinweis: Verwenden Sie die Z88X-Schlüsselworte "P Zahl, FE Werte, SE Werte, MAT, RBD, Z88NI.TXT, Z88I1.TXT, Z88I2.TXT und Z88I3.TXT" nur da, wo sie wirklich gebraucht werden. Achten Sie darauf, daß sie nicht in sonstigen Zeichnungsbeschriftungen vorkommen !