5320x
003336
2019-07-25

Causas comunes de errores de cálculo en modelos de análisis por elementos finitos

El cálculo de mi modelo da como resultado tensiones altas poco realistas en muchas ubicaciones. ¿Por qué?


Respuesta:

Las causas más comunes se enumeran a continuación:

1. Singularidades

Las zonas singulares ocurren en un área limitada debido a la concentración de valores de resultados dependientes de la tensión. Están condicionados a la metodología del MEF: En teoría, la rigidez y/o la tensión en tamaño infinito se concentran sobre una zona pequeña infinitesimal. Por lo tanto, las singularidades ocurren especialmente en apoyos puntuales, ubicaciones de aplicación de carga, esquinas entrantes o en el área de picos de rigidez.

Wenn bei feinerem FE-Netz der Ergebniswert der Spannungsspitze größer, der Bereich dieser Spannungsspitze allerdings kleiner wird, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Singularität vor.

Empfehlungen zum Umgang mit Singularitätsstellen sind zum Beispiel in folgenden Artikeln unserer Knowledge Base enthalten:

2. Unrealistische Auflagerdefinition

Los apoyos rígidos (apoyos infinitamente rígidos) son bastante poco realistas en muchos casos. Es empfiehlt sich daher, die Auflager als elastische Lagerung abzubilden. Hier sollte insbesondere die Steifigkeit angrenzender Bauteile realistisch abgeschätzt werden.

Zur Kontrolle eignen sich das Verformungsbild, gegebenenfalls mit starker Überhöhung, sowie die Ausgabe der Auflagerreaktionen bzw. Kontaktspannungen. Para una mejor visión general, se deben usar las cargas más simples posibles para la comprobación.

3. Falsche Richtungsdefinition/ falsch definierte Nichtlinearitäten

Häufig ist ein Fehler in der Richtungsdefinition, beispielsweise von Lasten, Stabendgelenken oder Linien- bzw. Flächenfreigaben die Ursache von unrealistischem Verhalten. Insbesondere bei der Nutzung von lokalen oder gedrehten Koordinatensystemen als Bezugssystemen ist besonders auf die richtige Definition zu achten. Por ejemplo, las no linealidades definidas en la dirección opuesta son típicas para los apoyos que fallan debido a la tensión o a la compresión.

Falsch definierte Lasten können leicht über die Anzeige der Belastung identifiziert werden. Die zur Berechnung angesetzten Lasten können im Ergebnisse-Navigator über die Option „Lastverteilung“ komfortabel angezeigt werden.

Auch Modellierungsungenauigkeiten können zu fehlerhaften Richtungsdefinitionen führen. So können beispielsweise durch den Import einer dxf-Datei Ungenauigkeiten in das Modell gelangen, beispielsweise mit nicht aufeinanderliegenden Knoten oder zueinander windschiefen Linien.

Sehr hilfreich zur Behandlung minimaler Ungenauigkeiten ist die Funktion „Modell regenerieren“.

Fehlerhaft definierte Gelenke und Freigaben können meist über das Verformungsbild und die Schnittgrößenverläufe erkannt werden. Es sollte auch hier mit einfachen Belastungen zur Überprüfung gearbeitet werden.

4. El modelo no se corresponde con la realidad

Häufig kommt es vor, dass von einer zu modellierenden Struktur noch nicht alle äußeren oder inneren Einflüsse ausreichend genau im Modell berücksichtigt wurden. Auflager oder stützende Bauteile wurden eventuell nicht oder an falscher Stelle modelliert. Wichtig ist auch die realistische Abschätzung der Steifigkeit von angrenzenden Bauteilen. Wurde diese über- oder unterschätzt, so wird der Lastabtrag im Modell teilweise stark verändert.

Über das Verformungsbild, gegebenenfalls mit starker Überhöhung, ist hier allerdings eine einfache Kontrolle möglich.

Folgende Fragen können mit Kenntnis der realen Struktur zu einer Lösung führen: Ist die Größenordnung der Verformungen realistisch? ¿El diagrama de deformación es cualitativamente consistente con mis expectativas?

En el siguiente artículo de la base de conocimientos se presenta un buen ejemplo:


Enlaces
Descargas


;