Frage

Die Unterschiede lassen sich an einem Beispiel erklären (siehe Bild), das die Ergebnisse einer nichtlinearen Berechnung mit denen einer linearen Berechnung vergleicht. Die Modelldatei finden Sie unten bei den Downloads.

Das linke und das mittlere Modell haben lineare Liniengelenke. Beim linken Modell ist eine Nachgiebigkeit in u_x und u_y definiert, am mittleren Modell nur in Richtung u_x. Beim rechten Modell ist eine Nachgiebigkeit in u_x und u_y definiert, allerdings wird noch ein Druckkontakt zwischen den Flächen vorgegeben. Diese Flächen können sich also auf Druck nicht durchdringen.

Bei der Kontrolle der Ergebnisse ist erkennbar, dass das linke Modell zu weich ist: Die Flächen durchdringen sich aufgrund der Nachgiebigkeit in u_y. Das mittlere und rechte Modell hingegen liefert identische Ergebnisse.

Oft ist es sinnvoll, möglichst bei einer linearen Berechnung zu bleiben. Daher ist das mittlere Modell für numerische Untersuchungen am günstigsten, auch wenn das rechte (nichtlineare) Modell die Realität noch besser darstellt. Allerdings handelt es sich im Beispiel nur um ein kleines Vergleichsmodell. In der Realität würde man die Feder in u_y/u_z wohl so nicht ansetzen, sondern die Kraft einem Zuganker zuweisen. Auch deshalb ist das mittlere Modell ohne u_y zu empfehlen.

Die Berücksichtigung der Nachgiebigkeit zwischen Flächen wird auch in einem Fachbeitrag unserer Knowledge Base thematisiert, den Sie unten bei den Links aufrufen können.

Modellanalyse mit Liniengelenk und Linienfreigabe