Lagerung
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: foundation, constraint Kategorie: 
Level 1 Theorie
Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Auflager oder Lager
Inhaltsverzeichnis |
Simulation
Eine Lagerung ist eine Randbedingung für das Simulationsmodell, also ein äußerer Einfluss auf das Simulationsmodell. Als Lagerung werden im allgemeinen solche Einflüsse bezeichnet, die systembedingt vorhanden sind und das Bauteil "festhalten", somit also "passiv" als Ursache einer Beanspruchung im Bauteil wirksam sind.
Zu den Randbedingungen für das Simulationsmodell gehören neben Lagerungen auch Lasten.
Beispiele für Lagerungen in der Strukturmechanik sind
- festgelegte Verschiebungen und Verdrehungen an Punkten des Bauteils
Beispiele für Lagerungen bei Temperaturfeldern sind
- festgelegte Temperaturen an Punkten des Bauteils
Beispiele für Lagerungen bei Magnetfeldern sind
- festgelegte ....
Beispiele für Lagerungen bei elektrischen Feldern sind
- festgelegte ....
An den Positionen des Simulationsmodells, an denen eine Lagerung angeordnet ist, ergibt sich durch die Lösung eine Reaktionskraft. Dies ist in der Strukturmechanik eine Kraft oder ein Moment, bei Temperaturfeldern ein Wärmestrom, bei Magnetfeldern ..., bei elektrischen Feldern ....
Merke: eine Lagerung ergibt immer eine Auflagerreaktion.
Zusätzliche Hinweise zur Anwendung von Lagerungen
Vorgabe und damit Festhaltung von Freiheitsgraden der Knoten (Randbedingung 1. Art, Dirichlet)
Strukturmechanik: Festhaltung von Verschiebungen und/oder Verdrehungen
Temperaturfeld: Vorgabe von Temperaturen an den Knoten
Bei der Lösung ergibt sich dadurch eine Reduktion der Anzahl der Gleichungen des Gesamt-Gleichungssystems.
Eine solche Lagerung dient meistens der Festhaltung und Fixierung des Bauteils oder der Potentialverteilung. Es kann auch ein Wert ungleich Null vorgegeben werden, dann entspricht diese Randbedingung einer weggesteuerten Last.
Statisch bestimmte Lagerung
Die Lagerung des Simulationsmodells muss mindestens eine statisch bestimmte Festhaltung ergeben. Bei einer unzureichenden Lagerung des Modells (dann sind Starrkörper-Verschiebungen möglich) wird im allgemeinen durch die FEM-Software eine Lagerung hinzugefügt, um die Lösung numerisch ausführen zu können.
Symmetrie
An Modellrändern, an denen eine Symmetrie vorliegt, müssen in der Strukturmechanik Festhaltungen vorgesehen werden. Bei Temperaturfeldern müssen solche Ränder frei von Randbedingungen (Lagerungen und Lasten) bleiben (adiabat).
Für zyklische Symmetrie sind Bindungen von Freiheitsgraden innerhalb des Modells einzusetzen.
Fernfeld-Randbedingungen
An Modellrändern, an denen der Einfluss eines bis ins Unendliche ausgedehnten Bereiches zu simulieren ist, sind besondere Bedingungen anzubringen. Solche Fernfeld-Randbedingungen machen es möglich, auch mit einem begrenzten Simulationsmodell diese unendliche Ausdehnung genau abzubilden. Dazu muss der Modellrand möglichst gleichmäßig konvex begrenzt sein und an diesem Rand Fernfeld-Elemente (infinite elements) angebracht werden. Solche Fernfeld-Randbedingungen sind üblich für
- Temperaturfelder (Energiepfähle VDI 4640)
- Magnetfelder und
- elektrische Felder.
Sonstige Begriffe
Hier ist mit Lagerung nicht die Aufbewahrung eines Bauteils oder Materials und der Einfluss dieser Aufbewahrung auf die Materialeigenschaften gemeint. Ein solcher Einfluss ist bei den Materialdaten zu berücksichtigen.
