Hauptfreiheitsgrad
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: master degree of freedom Kategorie: Theorie Methoden Level 3
Ein Hauptfreiheitsgrad (master degree of freedom, MDOF) ist ein Freiheitsgrad, der vom Anwender für ein Reduktions-Lösungsverfahren ausgewählt wird.
Bei Anwendungen der Substrukturtechnik sind es diejenigen Freiheitsgrade, die die Verbindung der Substruktur zum übergeordneten Modell bei der Verwendung der Substruktur (use pass) darstellen. Alle anderen Freiheitsgrade der Substruktur werden als innere Freiheitsgrade durch die Reduktion eliminiert. Maßgebend für die Auswahl der Hauptfreiheitsgrade bei Anwendungen der Substrukturtechnik ist die Verbindung der Substruktur zur Umgebung.
Bei dynamischen Simulationen der Strukturmechanik sind die Hauptfreiheitsgrade (MDOF) diejenigen Freiheitsgrade, die für das dynamische Verhalten des Modells maßgebend sind. Als Anwender sollte man das Bauteil vorab in Hinsicht auf die zu erwartenden Verformungen (Eigenformen) beurteilen und die Hauptfreiheitsgrade (MDOF) so auswählen,
- dass die Verformungen durch die Anordnung der Hauptfreiheitsgrade abbildbar sind (Biegeformen durch einige MDOF entlang der Welle, Torsion durch rotatorische MDOF oder translatorische MDOF quer zum Zentrum) und
- dass die Massenverteilung angemessen wiedergegeben wird (nicht nur Punktmasse am Ende, sondern einige MDOF entlang des Modells).
Hierbei muss sozusagen das Ergebnis vorausge"ahnt" werden. Im Zweifelsfall muss man in Kauf nehmen, mehr MDOF als unbedingt notwendig auszuwählen und dadurch den Vorteil der Reduktion (Einsparung von Rechenaufwand) verringern.