Dünnwandig

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engl: thin walled          Kategorie: Level 2 Theorie

Dünnwandig ist ein Begriff, der die Abmessungen eines Bauteils betrifft. Hierbei geht es um solche Bauteile, die in einer Fläche ausgedehnt sind und in der Richtung senkrecht (normal) dazu eine deutlich geringere Ausdehnung haben.

Bei der Konstruktion eines solchen Bauteils (CAD) spielt die Dünnwandigkeit eine geringe Rolle, denn im allgemeinen werden alle Bauteile als 3-dimensionale Geometrie beschrieben.

Bei der Simulation kann die Dünnwandigkeit dazu genutzt werden, den Berechnungsaufwand zu reduzieren. Dabei können zum Beispiel Schalen-Elemente anstelle von Volumen-Elementen verwendet werden. Dabei wird ein dünnes Volumen durch seine Mittelfläche modelliert. Bei der Diskretisierung ist nicht das Volumen, sondern die Fläche in Elemente aufzuteilen. Dies ergibt eine deutliche Reduktion des Aufwandes.

Wann ist ein Bauteil dünnwandig?

Hierauf gibt es keine eindeutige Antwort. Es ist immer eine Beurteilung und Entscheidung des Anwenders.

Ein erster und GANZ grober Anhaltspunkt ist: wenn die Dicke des Bauteils weniger als 1/10 der Seitenabmessungen beträgt, kann man es als dünnwandig ansehen.

Das Bauteil als dünnwandig behandeln bedeutet, dass das Verhalten über die Dicke sehr grob vereinfacht wird. Also durchdenken Sie das Bauteil, die Randbedingungen und Lasten und beurteilen Sie: findet über die Dicke etwas Wichtiges statt? Nur wenn Sie guten Gewissens "nein" antworten können, können Sie die Dünnwandigkeit ausnutzen.

Aber natürlich hat diese Beurteilung auch seine Vorteile: es gibt Beispiele, bei denen selbst ein Block mit gleichen Kantenlängen (1 x 1 x 1) als dünnwandig betrachtet werden kann...