Volumen-Element
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Version vom 17. April 2014, 13:05 Uhr
engl: solid element Kategorie: Level 2 Theorie
Volumen-Elemente oder Solid-Elemente sind 3-dimensionale Elemente der Finite-Element-Methode. Typische Formen von Volumen-Elementen sind Hexaeder, Tetraeder, Pyramiden, Keil-Formen (wedges).
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Modellierung
Ein Volumen-Element ist im Raum angeordnet (modelliert). Die Freiheitsgrade der Knoten von Volumen-Elementen der Strukturmechanik umfassen im allgemeinen die im Raum möglichen Verschiebungen. Hierfür liegt im allgemeinen das globale Koordinatensystem zugrunde.
Ergebnisgrößen
Die Ansatzfunktionen des Volumen-Elementes beschreiben den Verlauf der mechanischen Freiheitsgrade in allen 3 Raumrichtungen.
Die Auswertung von Dehnungen und Spannungen bei Volumen-Elementen erfolgt im allgemeinen in Bezug auf die globalen Koordinatenrichtungen.
Selbststudium
Zum Selbststudium ist hier in einer Bildfolge am Beispiel eines Deckenträgers beispielhaft die Verwendung von Volumen-, Schalen- und Balken-Elementen im Vergleich gezeigt. Die Vorgehensweise und die Ergebnisse der Strukturmechanik werden vorgestellt und diskutiert.
Sonstige Begriffe
Sonstige Elementtypen sind Schalen-Elemente, Balken-Elemente, SolidShell-Elemente, ebene Elemente, Stab-Elemente.
In einem FEM-Modell können durchaus unterschiedliche Elementtypen gemeinsam verwendet werden. In solchen Fällen ist aber auf die angemessene Bindung der Freiheitsgrade zu achten.
