Allgemeine Einführung: Strukturmechanische Randbedingungen

In Structure können Sie im nativen Modus und im FEM-Modus Randbedingungen in Ihrem Modell anwenden. Das Ziel bei der Definition von Randbedingungen für Modelle in Structure besteht darin, bestimmte Bereiche der Modellgeometrie so zu fixieren, dass sich das Modell nicht mehr oder nur in einer bestimmten Weise bewegen kann. Mit den im Modell definierten Randbedingungen und den dazugehörigen Lasten übergeben Sie Mechanica die realen Bedingungen, die es bei einer Analyse zugrunde legen soll.

Wenn Sie ein Modell in Structure mit Randbedingungen versehen, legen Sie den Freiheitsgrad fest, den das Modell für Bewegungen in Bezug auf ein Koordinatensystem erhalten soll. Beim Hinzufügen von Randbedingungen legen Sie also die translatorische bzw. rotatorische Bewegungsfreiheit der Bauteile fest. Mechanica geht davon aus, dass sich alle nicht durch Randbedingungen eingespannten Modellbereiche frei in alle Richtungen bewegen können.

Verwenden Sie Randbedingungen für Folgendes:

• Reale Befestigungen simulieren: Sie können z.B. die radiale und axiale Richtung an einer Bohrung einschränken und dadurch eine Rotation um die Bohrung zulassen. Hierzu benötigen Sie ein zylindrisches Koordinatensystem, dessen z-Achse an der Bohrungsachse ausgerichtet ist.

• Verschiebungen erzwingen: Sie können z.B. in einer Kontaktanalyse ein Bauteil um eine angegebene Strecke in ein anderes hineinbewegen.

• Analyse eines Abschnitts eines zyklisch symmetrischen Modells: Anhand eines Abschnitts wird das Verhalten des gesamten Bauteils simuliert, wodurch sich der Zeitaufwand für die Vernetzung und Analyse verringern lässt. In diesem Fall müssen Geometrie, Materialien und Lasten zyklisch symmetrisch sein. Ein Beispiel hierfür wäre die Analyse eines Lüfterblatt-Abschnitts, auf den Druck- und Zentrifugalkräfte einwirken. Die Symmetrieflächen müssen nicht eben sein.

• Analyse eines Abschnitts eines spiegelsymmetrischen oder ebenensymmetrischen Modells: Über diesen Randbedingungstyp können Sie Symmetriebedingungen definieren.

• Starrkörperbewegungen unterbinden: Für alle Analysen sollten Sie zumindest Randbedingungen definieren, welche die Bewegungen von Starrkörpern verhindern. Bei Modellen mit unzureichenden Randbedingungen wird ein Laufzeitfehler generiert. Von dieser Regel gibt es jedoch zwei Ausnahmen:

Lesen Sie vor dem Zuweisen von Randbedingungen den Abschnitt Richtlinien für strukturmechanische Randbedingungen. Jede Randbedingung wird als Teil eines Randbedingungssatzes erzeugt. In Structure können Sie für jede Analyse immer nur einen Randbedingungssatz verwenden. Allerdings haben Sie die Möglichkeit, mehrere Randbedingungen in einem Randbedingungssatz zusammenzufassen, der während der Analyse aktiv ist.

Die folgenden Randbedingungstypen stehen zur Auswahl:

• Planare, Drehgelenk- und Kugelgelenkbedingungen – Sie erzeugen eine Randbedingung entlang einer planaren, zylindrischen oder sphärischen Fläche des 3D-Modells.

• Symmetrie-Randbedingung – Sie erzeugen zyklische Symmetrie-Randbedingungen oder spiegelsymmetrische Randbedingungen, mit denen Sie die geometrische Symmetrie des Modells nutzen können. Diese Messgröße ist im FEM-Modus nicht verfügbar.

Für jeden dieser drei Randbedingungstypen müssen Sie verschiedene Faktoren berücksichtigen und verschiedene Erzeugungsmethoden verwenden. Informationen, die für alle drei Randbedingungstypen gelten, finden Sie unter:

Creo Simulate wendet die von Ihnen festgelegten Randbedingungen auf alle ausgewählten Objekte an und fügt an den entsprechenden Positionen Randbedingungssymbole ein.

Bei komprimierten Volumenkörperteilen in Baugruppen fügt Creo Simulate nach Möglichkeit automatisch eine Randbedingung zwischen sich schneidenden Mittenflächen ein. Wenn Creo Simulate eine solche Randbedingung hinzufügt, verformen sich die beiden dadurch eingespannten Mittenflächen bei einem Verarbeitungslauf zwangsweise gemeinsam.

Nachdem Sie eine Randbedingung erzeugt haben, können Sie Probleme bei Randbedingungen behandeln, die Sichtbarkeit von Randbedingungssymbolen steuern und Randbedingungen auf Folien platzieren.

Wählen Sie zum Erzeugen, Editieren oder Löschen von Randbedingungssätzen die Befehlsfolge Startseite (Home) > Bedingungen (Constraints) >

Randbedingungssätze (Constraint Sets), um das Dialogfenster Randbedingungssätze (Constraint Sets) zu öffnen.

Für die Arbeit in Thermal finden Sie Informationen über das Zuweisen von konvektiven Randbedingungen, vorgegebenen Temperaturen oder zyklischer Symmetrie unter Allgemeine Einführung: Thermische Randbedingungen.