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4.23 FE-Netzverdichtungen

Allgemeine Beschreibung

Sind keine FE-Netzverdichtungen definiert, wird das FE-Netz mit der global anzustrebenden Maschenweite generiert. Die allgemeinen Parameter des FE-Netzes sind im Kapitel 7.2.2 beschrieben.

Das Konzept des FE-Netzgenerierers gestattet es nicht, das Netz nachträglich anzupassen. Über FE-Netzverdichtungen ist es jedoch möglich, die Generierung für ausgewählte Bereiche zu beeinflussen. Damit wird eine benutzerdefinierte Diskretisierung erreicht, wie sie z. B. in Eckbereichen, bei Anschlüssen von Stäben an Flächen oder zur dynamischen Analyse von Stäben erforderlich sein kann.

Bild 4.191 Dialog Neue FE-Netzverdichtung
Bild 4.192 Tabelle 1.23 FE-Netzverdichtungen
FE-Netzverdichtung anwenden auf

Dieser Dialogabschnitt bzw. diese Tabellenspalte steuert, welche Objekte von der FE-Netzverdichtung erfasst werden und wie die Verdichtung vorzunehmen ist. Es stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl.

Kreisförmige Verdichtung um Knoten

Es ist ein radialer Verdichtungsbereich um einen Knoten zu definieren, der sich in alle räumlichen Richtungen erstreckt.

Bild 4.193 Kreisförmige Verdichtung um einen Knoten
Rechteckige Verdichtung um Knoten

Alternativ kann ein rechteckiger Verdichtungsbereich vorgegeben werden.

Bild 4.194 Rechteckige Verdichtung um einen Knoten
Verdichtung an Linie durch FE-Länge

Es sind gleichmäßige Abstände der FE-Knoten auf einer Linie festzulegen.

Bild 4.195 Verdichtung an einer Linie durch FE-Länge
Verdichtung an Linie durch Teilung

Das FE-Netz einer Linie kann in regelmäßigen Intervallen verdichtet werden. Diese Art der Verdichtung eignet sich insbesondere für Linien mit Stabeigenschaften.

Bild 4.196 Verdichtung an einer Linie durch Teilung
Verdichtung an Linie schrittweise

Die an die Linie angrenzenden finiten Elemente können durch n Zeilen unterteilt werden. Damit lassen sich z. B. die Randbereiche von Flächen mit einer Verdichtung überziehen. Dieser Typ der Verdichtung ist mit der Generierungsoption Netzverdichtung entlang von Linien vergleichbar (siehe Kapitel 7.2.2), die für 2D-Platten besteht.

Bild 4.197 Schrittweise Verdichtung an Linien durch zwei Zeilen
Verdichtung an Fläche

Es ist eine Seitenlänge der finiten Elemente vorzugeben, die als Maschenweite für die ganze Fläche angepeilt wird.

Dieser Typ der Verdichtung lässt sich umgekehrt auch für solche Flächen benutzen, die für die Analyse relativ unbedeutend sind: Als „Verdichtung“ wird eine größere Maschenweite als die global angestrebte FE-Netzlänge vorgegeben.

Bild 4.198 Verdichtung an einer Fläche
Verdichtung an Volumenkörper

FE-Netzverdichtungen können auch für Volumenkörper definiert werden, um die Generierung der 3D-Elemente zu beeinflussen.

Bild 4.199 Verdichtung an einem Volumenkörper
Knoten / Linien / Flächen / Volumenkörper Nr.

Im Eingabefeld bzw. der Tabellenspalte sind die Nummern der Objekte anzugeben, auf die die Verdichtung des FE-Netzes angewandt werden soll. Im Dialog Neue FE-Netzverdichtung lassen sich die Objekte mit grafisch bestimmen.

Parameter
Radius

Bei einer kreisförmigen Verdichtung um einen Knoten ist der Radius des Verdichtungsbereichs anzugeben. Zusätzlich muss die Angestrebte FE-Länge im Zentrum (Innen) und an der Peripherie (Außen) des Kreises angegeben werden. Wenn die FE-Länge am Rande des Verdichtungsbereichs mit der globalen Maschenweite übereinstimmt, wird das Netz von außen nach innen graduell verfeinert.

Bei einem größeren Unterschied zwischen innerer und äußerer FE-Länge sollte ein entsprechend großzügiger Radius vorgegeben werden. Damit lassen sich spitzwinklige Dreieckselemente im Verdichtungsbereich vermeiden.

Seitenlänge

Bei einer rechteckigen Verdichtung um einen Knoten ist der Bereich der Verdichtung durch seine Seitenlänge festzulegen. Zusätzlich muss die Angestrebte FE-Länge im Zentrum (Innen) der Verdichtung angegeben werden.

Anzahl Teilungsknoten

Bei einer Linienverdichtung durch Teilung ist die Anzahl der Teilungsknoten festzulegen. Es wird dann diese Anzahl an FE-Knoten in gleichmäßigen Abständen auf der Linie generiert.

Anzahl Zeilen

Bei einer schrittweisen Linienverdichtung ist die Anzahl der Zeilen n festzulegen. Die unmittelbar an die Linie grenzenden FE-Elemente der Fläche werden dann in die entsprechende Zeilenanzahl geteilt. Dabei erfolgt eine Verdichtung in Richtung der Linie.

FE-Länge Linie / Fläche / Volumenkörper

Wurde die Verdichtung an einer Linie, einer Fläche oder einem Volumen gewählt, so muss für das jeweilige Objekt die anzustrebende Maschenweite festgelegt werden.