4.14 SCHEIBE NR.14 MIT 6 KNOTEN

Dies ist ein krummliniges Serendipity- Scheibenelement mit quadratischem Ansatz. Die Transformation ist isoparametrisch, die numerische Integration erfolgt nach Gauß-Legendre. Die Integrationsordnung wird in der Sektion E-Gesetze in Z88I1.TXT gewählt, der Grad 7 ist meist am besten geeignet. Sowohl Verschiebungen als auch Spannungen berechnet dieses Element recht genau. Bei der Spannungsberechnung kann die Integrationsordnung erneut gewählt werden, es können die Spannungen in den Eckknoten (gut als Überblick) oder in den Gauß-Punkten (erheblich genauer) berechnet werden. Achtung bei Streckenlasten über Einzelkräfte, vgl. Kap. 3.4. Einfacher ist die Eingabe von Streckenlasten über die Streckenlastdatei Z88I5.TXT.

Dieses Element ist für den Datenaustausch mit Auto-Vernetzern von z.B. dem 3D-CAD System Pro/ENGINEER von Parametric Technology vorgesehen; eine Netzgenerierung mit Z88N ist nicht implementiert, weil nicht nötig. Hier stehen die Scheiben Nr.7 zur Verfügung. Da Scheibe Nr.7 prinzipbedingt genauer rechnet als die krummlinige Dreiecksscheibe Nr.14, sollte Scheibe Nr.7 bevorzugt verwendet werden.

Eingabewerte:

CAD : 1-4-2-5-3-6-1 , vgl. Kap. 2.7.2

Z88I1.TXT
> KFLAG für Kartesische (0) bzw. Polarkoordinaten (1)
> IQFLAG=1, wenn Eingabe von Streckenlasten über Z88I5.TXT
> Knoten mit je 2 Freiheitsgraden
> Elementtyp ist 14
> 6 Knoten pro Element
> Querschnittsparameter QPARA ist die Elementdicke
> Integrationsordnung je E-Gesetz. 7 ist meist gut.
Möglich sind: 3 für drei Integrationsstützpunkte sowie 7 und 13 für 7 bzw. 13 Integrationsstützpunkte. Damit sich dieses Element mit Scheibe Nr.7, z.B. via Pro/ENGINEER, kombinieren läßt, wird automatisch intern in der Routine ISOD88 gesetzt: Integrationsordnung 1 oder 2 in Z88I1.TXT: 3 Gaußpunkte und Integrationsordnung 4 in Z88I1.TXT: 7 Gaußpunkte. Beispiel: In Z88I1.TXT ist INTORD zu 2 gesetzt: Damit werden für Scheiben Nr.7 2*2= 4 Gaußpunkte und für Scheiben Nr.14 dann 3 Gaußpunkte zum Integrieren angesetzt.

Z88I3.TXT
> Integrationsordnung INTORD: Zweckmäßigerweise wie in Z88I1.TXT bereits gewählt. Kann aber durchaus unterschiedlich sein:
0 = Berechnung der Spannungen in den Eckknoten
3,7,13 = Berechnung der Spannungen in den Gauß-Punkten (z.B. 7 = 7 Gaußpunkte). Siehe Bemerkung zu Z88I1.TXT. Hier gilt Sinngemäßes.
> KFLAG = 0 : Berechnung von SIGXX,SIGYY und TAUXY
> KFLAG = 1 : zusätzliche Berechnung von SIGRR,SIGTT und TAURT
> Vergleichsspannungs-Flag ISFLAG:
0 = keine Berechnung der Vergleichsspannungen
1 = Vergleichsspannungen nach Gestaltsänderungsenergie-Hypothese in den Gaußpunkten (INTORD ungleich 0 !)
2 = Vergleichsspannungen nach Normalspannungs-Hypothese in den Gaußpunkten (INTORD ungleich 0 !)
3 = Vergleichsspannungen nach Schubspannungs-Hypothese in den Gaußpunkten (INTORD ungleich 0 !)

Z88I5.TXT

Diese Datei ist optional und wird nur angelegt, wenn zusätzlich zu Einzelkräften auch Streckenlasten auf die Elemente Nr.14 aufgegeben werden sollen:

> Elementnummer

> Druck, positiv auf die Kante zeigend

> Tangentialschub in lokaler r-Richtung

> Zwei Eck- und ein Mittenknoten der Kante, die Streckenlasten erhält. Mathematisch positiv bei Draufsicht.

Die lokale r-Richtung wird durch die Knoten 1-2 festgelegt. Die lokalen Knoten 1, 2, 3 für die Streckenlasten brauchen naturgemäß nicht identisch sein mit den lokalen Knoten 1, 2, 3 für die Koinzidenzliste.

Ausgaben:

Verschiebungen in X und Y
Spannungen: Die Spannungen werden in den Eckknoten oder Gauß-Punkten berechnet,deren Lage wird mitausgegeben. Bei KFLAG = 1 werden zusätzlich die Radialspannungen SIGRR, die Tangentialspannungen SIGTT und die zugehörigen Schubspannungen SIGRT bestimmt (dies hat nur Sinn, wenn eine rotationssymmetrische Struktur vorliegt). Zur leichteren Orientierung werden der jeweilige Radius und Winkel der Knoten/Punkte ausgewiesen. Optional Vergleichsspannungen.
Knotenkräfte elementweise und knotenweise aufaddiert.