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Hallo zusammen,

im Rahmen meiner Master Arbeit soll ich eine Baugruppe, bestehend aus einem rechteckigen Gehäuse
mit 6 und 9 Kühlkörpern (in Form von I-Trägern) auf Verformung unter vorgegebenen Krafteinwirkungen modellieren
und bewerten wie groß sich die Verformungen an der kritischsten Stelle je nach Anordnung der Kühlkörper unterscheiden.
Es handelt sich um eine Abschätzung für das Produktmanagement, es sind also hohe Toleranzen erlaubt!

Nun habe ich in CATIA mit einer GPS geeignete Lagerungen und Einspannbedinungen definiert und mit Hilfe von parabolischen Tetraedern das ganze mal durchgerechnet. Aus einem Fachbuch (Werner Koehldorfer - FEM mit CATIAV5)habe ich jetzt aber erfahren, dass für dünnwandige Baugruppen 2D Schalenelemente deutlich besser geeignet seien. Nun habe ich Panik, dass meine Ergebnisse total verfälscht sein können: Meine Baugruppe besteht aus insgesamt 6 verschiedenen Bauteilen: davon besitzt das Gehäuse eine Wanddicke von 1,5mm, die Versteifungsrahmen eine Wanddicke von 4mm:
- 1. Frage: gelten die oben genannten Wanddicken bereits als dünnwandig und sollten besser mit 2D Elementen nachgebildet werden?
- 2. Frage: falls ja, muss ich jedes einzelne Bauteil in der Umgebung "Advanced Meshing Tools" mit 2D Elementen vernetzen oder kann ich auch die gesamte Baugruppe mit 2D Elementen vernetzen?
- 3. Frage: falls nein, kann ich die Genauigkeit der parabolischen Tetraeder auf die Dicke der Wanddicke einstellen, um die Verzerrungen zu vermeiden (auch wenn eine hohe Rechenzeit resultiert)?

Ich hoffe ich konnte mein Problem gut beschreiben und danke Euch für Eure Hilfe!

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Erstmal: die Ergebnisse mit quadratischen Tetraedern sind nicht zwingend falsch. Schalen hätten dir wahrscheinlich ein ähnliches Ergebnis bei erheblich weniger Rechenaufwand gegeben.

Bei der Frage "Wann Schalen?" gibt es keine generelle Antwort. Das hängt von diversen Faktoren ab. Eine erste Daumenregel spricht von einem Verhältnis ab 1:10 von der Dicke zu den anderen beiden Ausdehnungen. Das Bauteil sollte also sehr dünn sein gegenüber seinen anderen Abmaßen.

Um mit Schalen zu arbeiten, solltest du für jedes Bauteil die Mittelfläche generieren. Diese Mittelflächen vernetzt du dann in den Advanced Meshing Tools mit 2D Elementen (idealerweise mit Vierecken) und erstellst auch je eine 2D Property. Dort trägst du die virtuelle Dicke der Bauteile ein. Auch für alle anderen Definitionen verwendest du die Flächen.

[Diese Nachricht wurde von Mustaine am 11. Feb. 2021 editiert.]

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