Kraftgesteuert

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engl: force controlled          Kategorie: Level 2 Theorie Mechanik

Eine kraftgesteuerte Randbedingung ist eine Last, die mit dem gegebenen Wert wirksam ist, ohne von anderen Größen abhängig zu sein. Es ist eine Last, die unabhängig von der entstehenden Verschiebung ist.

Zu den typischen Belastungsanteilen, die kraftgesteuerte Beanspruchungen ergeben, gehören Gewichtslasten. Ein Beispiel dafür ist der Sockel eines Hauses, der das Gewicht des Hauses trägt.

Typisch für die kraftgesteuerte Randbedingung ist, dass bei einem Nachgeben des Bauteils (des Sockels beim Haus) die Last (das Gewicht des Hauses) ungeändert wirksam bleibt. Dafür sind deutliche Verschiebungen erkennbar.

Wenn sich das Material zeitabhängig verhält (visko..), dann gibt das Bauteil langsam der weiterhin wirkenden Last (bei der kraftgesteuerten Belastung) nach. Diese zeitlich zunehmende Verschiebung wird als Kriechen bezeichnet.

"Kraftgesteuert" klingt zwar so, als würde dies nur für Anwendungen der Strukturmechanik zutreffen. Prinzipiell sind die Anmerkungen hier aber ebenso anwendbar für andere physikalische Disziplinen. Ein kraftgesteuerter Fall liegt zum Beispiel bei einem stationären Temperaturfeld vor, wenn ein Wärmestrom in das Modell eingeleitet wird. Die Temperaturen (Freiheitsgrade) ergeben sich dann so, dass auf jeden Fall dieser Wärmestrom im Modell bis zum Gegen-Potential (Temperatur-Festhaltung) weitergeleitet wird, egal wie sich die Temperaturen einstellen.

Tips und Tricks

Eine numerische Simulation von nichtlinearen Aufgabenstellungen erreicht im allgemeinen schneller die Konvergenz, wenn die Randbedingungen weggesteuert sind.

Andere Begriffe

Wenn eine Randbedingung nicht kraftgesteuert ist, ist sie meistens weggesteuert.