Die nebenstehende ebene Scheibe hat
“biegeträger-ähnliche” Abmessungen, so dass die nach der Scheibentheorie mit der Finite-Elemente-Methode gewonnenen Ergebnisse mit der Biegetheorie des geraden Trägers verglichen werden können
(Teil einer Aufgabe aus Dankert/Dankert: “Technische Mechanik”, dort behandelt auf Seite 708). Die folgenden Zahlenwerte sollen verwendet werden:F = 200 N ; l = 200 mm
; h = 20 mm ; t = 5 mm (Scheibendicke) ; E = 2,1 10 · 105 N/mm2 ; &ny; = 0,3 . Das Problem wird hier gelöst unter Verwendung des in FEMSET verfügbaren Scheiben-Vierecks-Elements mit 8 Knoten (“16-Freiheitsgrad-Element” SV16), das auch gekrümmte Ränder haben kann.
Die Scheibe wird gleichmäßig horizontal und vertikal in Rechteckelemente unterteilt. Beim Aufschreiben der Koinzidenzmatrix (Zuordnung der
Elementknoten-Nummern zu den globalen Knotennummern) ist konsequent für jedes Element die nebenstehend zu sehende Elementknoten-Nummerierung zu beachten. Die Einteilung der Rechteckscheibe mit gegebenen Abmessungen in
nx*ny Elemente wird im nachfolgenden MATLAB-Script von der MATLAB-Function RectnetSV16 erledigt, die neben der Anzahl der Elemente und Knoten die Matrix der Knotenkoordinaten xy und die Koinzidenzmatrix km abliefert.
|