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Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/Kinetik, 4. Auflage

Berechnung eines Fachwerks mit dem CAMMPUS-Programm FACH2D

Tipps zur Benutzung
der CAMMPUS-
FEM-Programme

Für das skizzierte Fachwerk mit

      a    = 0,5 m,
      F    = 10 kN,
      EA = 6,3 * 107 N

wurden die Matrizen, die das Finite-Elemente-Modell beschreiben, auf der Internet-Seite Ergänzung zum Thema “Finite-Elemente-Modell” auf Seite 195 definiert. Es soll nun mit dem CAMMPUS-Programm FACH2D berechnet werden.

Nachfolgend wird Schritt für Schritt die Arbeit mit dem CAMMPUS-Programm FACH2D beschrieben. Bei der Eingabe werden die o. g. Matrizen, die das Modell definieren, als Tabellen noch einmal angegeben. Man beachte, dass jeweils genau der gelb unterlegte Teil als Information in die Eingabemasken übertragen werden muss.

CAMMPUS starten und “Finite-Elemente-Programme (spezielle FEMSET-Programme)” wählen:

Aus dem Angebot der FEM-Programme “Fachwerke (eben)” wählen:

Das Programm zur Berechnung ebener Fachwerke startet, “Eingabe über die Tastatur” wählen:

”Anzahl der Elemente” (NE = 10) und “Anzahl der Knoten” (NK = 7) eingeben:

Aus dem folgenden zentralen Eingabe/Korrektur-Menü werden nacheinander die ersten 5 Angebote ausgewählt, zunächst “Eingabe: Knotenkoordinaten”:

Nach Eingabe aller Knotenkoordinaten ...

Knoten

x

y

1

0

1000

2

0

0

3

1000

1000

4

1000

500

5

1000

0

6

2000

1000

7

2000

500

... landet man wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem automatisch “Eingabe: Topologie (Koinzidenzmatrix)” angeboten wird. Man kann jedoch zu jedem Zeitpunkt über “FEM-Rechnung starten” den erreichten Zustand des Berechnungsmodells graphisch überprüfen. Es wird also abweichend vom vorgeschlagenen Angebot “FEM-Rechnung starten” gewählt, und ...

... man sieht, dass das Berechnungsmodell bisher nur aus 7 (aber offensichtlich korrekt platzierten) Knoten besteht. Nach der Auswahl “Zurück zur Eingabe” landet man wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem nun “Eingabe: Topologie (Koinzidenzmatrix)” gewählt wird.

Nach Eingabe der Koinzidenzmatrix (welche Knoten gehören zu welchen Elementen) ...

Ele-
ment

Kno-
ten 1

Kno
ten 2

1

6

7

2

3

6

3

3

7

4

5

7

5

3

4

6

4

5

7

1

3

8

1

4

9

2

4

10

2

5

... landet man wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem automatisch “Eingabe: Element-Parameter” angeboten und auch gewählt wird. Nach Eingabe des erten Wertes 6.3e7 (Achtung: Dezimalpunkt) wird dieser Wert durch Drücken der Funktionstaste F1 auch auf alle anderen Elemente übertragen. Danach ...

Element

EA

1

6,3*107

2

6,3*107

3

6,3*107

4

6,3*107

5

6,3*107

6

6,3*107

7

6,3*107

8

6,3*107

9

6,3*107

10

6,3*107

... landet man wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem automatisch “Eingabe: Knoten-Belastungen” angeboten und auch gewählt wird. Mit den Shift-Cursor-Tasten wandert man zu den Positionen, denen von Null verschiedene Werte zugeordnet sind. Nach Eingabe der beiden Werte wird ESC gedrückt, und ...

Kno-
ten

Fx

Fy

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

0

0

5

0

0

6

0

-10000

7

10000

0

... man landet wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem automatisch “Eingabe: Knoten-Lagerungen” angeboten und auch gewählt wird. Diese Eingabe weicht etwas von der Matrix-Struktur ab, aber die Erklärung im rechten Feld ist eindeutig: Freiheitsgrad 1 ist ux, Freiheitsgrad 2 ist uy. Für die Knoten 1 und 2 ist jeweils eine 12 einzugeben (beide Freiheitsgrade behindert), danach wird ESC gedrückt, und ...

Knoten

ux

uy

1

1

1

2

1

1

3

0

0

4

0

0

5

0

0

6

0

0

7

0

0

Tipps zur Benutzung
der CAMMPUS-
FEM-Programme

... man landet wieder im zentralen Eingabe/Korrektur-Menü, in dem nun (Vermutung: Berechnungsmodell ist komplett) ”FEM-Rechnung starten” angeboten und auch gewählt wird.

Übungsaufgaben zur Festigkeitslehre (Kapitel 12 bis 25)
Übungsaufgaben zur Festigkeitslehre (Kapitel 12 bis 25)

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