RFEM 5 Version 5

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4.31 Knotenkopplungen

Knotenkopplungen

Allgemeine Beschreibung

Eine Knotenkopplung setzt die Verschiebungen und Verdrehungen zwischen zwei oder mehreren Knoten in Beziehung. Damit lassen sich beispielsweise Wand- oder Deckenscheiben in Stabmodellen abbilden, ohne Flächen zu verwenden.

Dialog Neue Knotenkopplung
Tabelle 1.31 Knotenkopplungen
Typ der Knotenkopplung

Für die Kopplung stehen zwei Möglichkeiten zur Auswahl: Bei einer Membrankopplung werden die Verschiebungen in Kopplungsebene sowie die Verdrehungen rechtwinklig zur Ebene gekoppelt. So lassen sich beispielsweise aussteifende Scheiben modellieren.

Der Kopplungstyp Gleiche Freiheitsgrade ermöglicht es, die gekoppelten Verschiebungen und Verdrehungen zwischen den Knoten individuell festzulegen.

Bei Membrankopplungen werden die Freiheitsgrade im Dialogabschnitt Kopplungsbedingung bzw. den Tabellenspalten E bis J automatisch gesetzt. Für gleiche Freiheitsgrade sind alle sechs Kontrollfelder zur Definition der Kopplungsbedingungen zugänglich.

An Knoten

Die Nummern der gekoppelten Knoten können eingetragen, in der Liste ausgewählt oder mit grafisch im Arbeitsfenster bestimmt werden.

Soll mit der Kopplung eine Scheibe modelliert werden, sind alle Eckknoten der Ebene einzutragen.

Kopplung einer Dachebene
Koordinatensystem

Für die Kopplung ist das Bezugs-Achsensystem anzugeben. In der Liste bzw. im Dialogabschnitt stehen das Globale XYZ-Koordinatensystem und die benutzerdefinierten UVW-Koordinatensysteme zur Auswahl. Über die Schaltfläche kann auch ein Neues Koordinatensystem definiert werden. Hierzu erscheint der im Bild 11.49 dargestellte Dialog.

Mit den Schaltflächen oder  lassen sich benutzerdefinierte Koordinatensysteme anpassen.

Benutzerdefinierte Koordinatensysteme erleichtern die Eingabe geneigter Membrankopplungen für Dächer (siehe Bild 4.218).

Kopplungsebene

Dieser Dialogabschnitt bzw. die Tabellenspalte D ist nur bei Membrankopplungen zugänglich. Es ist anzugeben, in welcher Ebene eine Kopplung der Verschiebungen oder Verdrehungen erfolgt. Beim globalen Koordinatensystem stehen die Ebenen XY, YZ und XZ zur Auswahl, bei einem benutzerdefinierten Koordinatensystem die Ebenen UV, VW und UW.

Diese Vorgabe steuert, welche Kopplungsbedingungen im Dialogabschnitt unterhalb bzw. den Tabellenspalten E bis J automatisch aktiviert werden.

Translationskopplungen uX / uY / uZ

Das Häkchen bei einer Komponente der Axial- oder Querkopplungen bedeutet, dass die Verschiebung in Richtung der jeweiligen globalen (oder benutzerdefinierten) Achse gekoppelt ist.

Die Kontrollfelder sind nur beim Kopplungstyp Gleiche Freiheitsgrade zugänglich. Bei Membrankopplungen legt RFEM die Kopplungsbedingungen automatisch durch die Kopplungsebene fest.

Rotationskopplungen φX / φY / φZ

Kopplungsbedingungen können auch für die Verdrehungen definiert werden, die die Übertragung der Momente regeln. Es stehen die drei globalen (oder benutzerdefinierten) Achsen zur Auswahl.