Follower force

Aus ESOCAETWIKIPLUS

engl: follower force          Kategorie: Level 2 Mechanik

Hier ist der englische Begriff verwendet worden, weil dieser allgemein im Alltag verwendet wird. Eine deutsche Entsprechung ist nicht bekannt, es kann vielleicht Folgekraft verwendet werden.

Damit ist eine Last einer Simulation der Strukturmechanik gemeint, deren Wirkungsrichtung auf das Bauteil bezogen ist. Wenn das Bauteil seine Richtung ändert, folgt (follow) die Last dieser Richtungsänderung.

Grundlagen

Mit einer solchen "force" ist eine Last der Strukturmechanik gemeint. Und das "follow" meint, dass diese Last den Verschiebungen und Verdrehungen des FEM-Modells folgt. Die Verschiebungen sind in der Strukturmechanik die Freiheitsgrade. Durch die Abhängigkeit der Last von den Freiheitsgraden liegt eine Nichtlinearität der Strukturmechanik vor, genauer eine Geometrienichtlinearität (große Verschiebungen). Die Lösung der Simulation wird als Folge von Gleichgewichtsiterationen durchgeführt. Jede neue Gleichgewichtsiteration verwendet die aktuelle Anordnung des Modells und der "follower force" und beendet die Folge dann, wenn Konvergenz erreicht ist.

Simulation

Einzelne Lasten auf Knoten des FEM-Modells in der Strukturmechanik werden im allgemeinen mit einer raumfesten Wirkungsrichtung (also mit ungeänderten Vektor-Komponenten) berücksichtigt - also NICHT als "follower force".

Drucklasten (verteilte Lasten) der Strukturmechanik werden im allgemeinen mit einer Wirkungsrichtung normal (senkrecht) zur belasteten Modelloberfläche berücksichtigt - also als "follower force".

In der Praxis

Im praktischen Alltag ist nur die Richtung der Last wesentlich für diese Einordnung. Bei einer Verschiebung des Bauteils (translatorisch) bleibt im allgemeinen die Last sowieso immer an der gleichen Bauteil-Position wirksam. Eine Verschiebung des Bauteils macht die Last also immer mit.

Eine typische "follower force"-Last ist der Druck eines umgebenden Mediums auf die Bauteil-Oberfläche. Wenn sich das Bauteil verformt und verdreht, bleibt der Druck weiterhin normal (senkrecht) zur Oberfläche wirksam.

Eine typische Last, die NICHT als "follower force"-Last einzuordnen ist, ist das Eigengewicht. Wenn sich das Bauteil verformt oder verdreht, bleibt die Last weiterhin raumfest in Richtung des Erdmittelpunktes wirksam.