Das Hexaeder-Element berechnet räumliche Spannungszustände

4.1 HEXAEDER NR.1 MIT 8 KNOTEN

Das Hexaeder-Element berechnet räumliche Spannungszustände. Es handelt sich um ein transformiertes Element, es kann also Keilform oder eine andere schiefwinklige Form haben. Die Transformation ist isoparametrisch, die Integration erfolgt numerisch in allen drei Achsen nach Gauß-Legendre. Daher ist die Integrationsordnung in Z88I1.TXT bei der Eingabe der Elastizitätsgesetze vorzuwählen. Die Ordnung 2 ist i.a. ausreichend. Hexaeder Nr.1 ist auch gut als dickes Plattenelement einsetzbar, wenn die Plattendicke nicht zu klein gegenüber den anderen Abmessungen ist. Das Element bedingt einen sehr hohen Rechenaufwand und benötigt sehr viel Speicher, da die Elementsteifigkeitsmatrizen die Ordnung 24*24 haben.

Hexader Nr.1 können durch den Netzgenerator Z88N aus Superelementen Hexaeder Nr.10 generiert werden, aber als Superelement selbst ist Hexaeder Nr.1 nicht vorgesehen.

Eingabewerte:

CAD (vgl. Kap.2.7.2)

obere Fläche : 1-2-3-4-1, Linie beenden
untere Fläche: 5-6-7-8-4, Linie beenden
1-5, Linie beenden
2-6, Linie beenden
3-7, Linie beenden
4-8, Linie beenden

Z88I1.TXT

> KFLAG für Kartesische (0) bzw. Zylinderkoordinaten (1)

> Knoten mit je 3 Freiheitsgraden

> Elementtyp ist 1

> 8 Knoten pro Element

> Querschnittsparameter QPARA ist 0 oder beliebig, kein Einfluß

> Integrationsordnung je E-Gesetz. 2 ist meist gut.

Z88I3.TXT

> Integrationsordnung INTORD für Spannungsberechnung:

Kann ohne weiteres von INTORD in Z88I1.TXT abweichen.

0 = Berechnung der Spannungen in den Eckknoten

1,2,3,4 = Berechnung der Spannungen in den Gaußpunkten

> KFLAG beliebig, hat keinen Einfluß

> Vergleichsspannungs-Flag ISFLAG:

0 = keine Berechnung der Vergleichsspannungen

1 = Vergleichsspannungen nach Gestaltsänderungsenergie- Hypothese in den Gaußpunkten (INTORD ungleich 0 !)

Ausgaben:

Verschiebungen in X, Y und Z

Spannungen: SIGXX, SIGYY, SIGZZ, TAUXY, TAUYZ, TAUZX, jeweils für Eckknoten oder Gaußpunkte. Optional Vergleichsspannungen.

Knotenkräfte in X, Y und Z elementweise und aufaddiert.