4.18 PLATTE NR.18 MIT 6 KNOTEN

Dies ist ein krummliniges Serendipity- Reissner- Mindlin Plattenelement 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 3 (also 3 Gauß- Punkte) ist meist am besten geeignet (reduzierte Integration). Sowohl Verschiebungen als auch Spannungen berechnet dieses Element recht ordentlich. 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. Flächenlasten werden bei den E- Gesetzen eingegeben, Z88I1.TXT, und zwar anstelle des Balkenparameters RIYY. Für dieses Element das Plattenflag IPFLAG in der ersten Zeile von Z88I1.TXT zu 1 setzen. Achtung: Im Gegensatz zu den üblichen Definitionen der Technischen Mechanik ist hier ThetaX die Rotation bzw. Neigung um die X- Achse und ThetaY die Rotation um die Y- Achse.

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 Platten Nr.20 zur Verfügung. Da Platten Nr.20 prinzipbedingt genauer rechnen als die krummlinige Dreiecksplatten Nr.18, sollten bevorzugt Platten Nr.20 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)
> Plattenflag IPFLAG zu 1 setzen (bzw. 2 zum Dämpfen des Schubeinflusses)
> Flächenlastflag IQFLAG normalerweise zu 0 setzen. Die Eingabe der Flächenlast erfolgt dann über den „Balkenparameter RIYY“, siehe unten. Wenn IQFLAG zu 1 gesetzt wird, dann Eingabe der Flächenlast über die Flächenlastdatei Z88I5.TXT.
> Knoten mit je 3 Freiheitsgraden (w, ThetaX, ThetaY )
> Elementtyp ist 18
> 6 Knoten pro Element
> Querschnittsparameter QPARA ist die Elementdicke
> Balkenparameter RIYY ist die Flächenlast
> Integrationsordnung je E-Gesetz. 3 ist meist gut. Möglich sind: 3 für drei Integrationsstützpunkte sowie 7 und 13 für 7 bzw. 13 Integrationsstützpunkte. Damit sich dieses Element mit Platte Nr.20, z.B. via Pro/ENGINEER, kombinieren läßt, wird automatisch intern in der Routine SPLA88 gesetzt:
Integrationsordnung 1 oder 2 in Z88I1.TXT: 3 Gaußpunkte
Integrationsordnung 4 in Z88I1.TXT: 7 Gaußpunkte
Beispiel: In Z88I1.TXT ist INTORD zu 2 gesetzt: Damit werden für Platten Nr.20 2*2= 4 Gaußpunkte und für Platten Nr.18 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 hat keine Bedeutung
> 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 ansich hier unnötig, denn Flächenlasten auf Platten geben Sie sehr einfach in der Strukturdatei Z88I1.TXT an. Diese alternative Eingabemöglichkeit über die Flächenlastdatei Z88I5.TXT ist nur aus Gründen der Durchgängigkeit zu den anderen Elementtypen vorgesehen.

> Elementnummer

> Druck, positiv auf die Fläche zeigend

Ausgaben:

Verschiebungen in Z (d.h. w) und Rotationen (Neigungen) um X- und Y- Achse (d.h. ThetaX und ThetaY)
Spannungen: Die Spannungen werden in den Eckknoten oder Gauß-Punkten berechnet, deren Lage wird mitausgegeben. Es werden die

- Plattenbiegemomente Mxx und Myy (Einheit: Kraft x Länge / Länge)
- Plattentorsionsmomente Mxy = Myx (Einheit: Kraft x Länge / Länge)
- die Querkräfte Qyz und Qzx (Einheit: Kraft / Länge)
- die echten Spannungen, die aus den Plattenmomenten und Querkräften resultieren

ausgegeben. Optional Vergleichsspannungen.
Knotenkräfte zunächst elementweise, dann knotenweise aufaddiert.