Elementtypen

Die Wahl des Elementtyps beeinflusst sowohl Genauigkeit als auch Rechenzeit. Dr.Q verwendet standardmäßig Tetraeder zweiter Ordnung (Tet10), die für die meisten strukturmechanischen Analysen geeignet sind.

Volumenelemente

Volumenelemente modellieren dreidimensionale Körper. Sie haben Knoten an den Ecken und optional an den Kantenmittelpunkten.

| Element | Knoten | Hinweis | | --- | --- | --- | | Tet4 (lineares Tetraeder) | 4 | Schnell, aber steif, für die meisten Strukturanalysen zu ungenau | | Tet10 (quadratisches Tetraeder) | 10 | Dr.Q-Standard, gute Genauigkeit, funktioniert gut mit automatischer Vernetzung | | Hex8 (lineares Hexaeder) | 8 | Genauer als Tet4, erfordert aber strukturierte Vernetzung | | Hex20 (quadratisches Hexaeder) | 20 | Beste Genauigkeit unter den Volumenelementen, schwer automatisch zu erzeugen |

Warum quadratische Elemente?

Lineare Elemente (Tet4, Hex8) haben gerade Kanten. Quadratische Elemente (Tet10, Hex20) besitzen Mittelknoten auf jeder Kante und können gekrümmte Geometrien präzise abbilden sowie biegedominierte Verformungen ohne künstliche Zusatzsteifigkeit erfassen.

Für die meisten strukturmechanischen Probleme mit automatischer Vernetzung ist Tet10 die richtige Wahl. Es kombiniert Genauigkeit mit der Fähigkeit, beliebige Geometrien automatisch zu vernetzen.

Schalen- und Balkenelemente

Für dünnwandige Strukturen (Blech, Rohre) oder schlanke Bauteile (Balken, Rahmen) sind Volumenelemente ineffizient: Sie bräuchten viele Elemente über die Wanddicke, um genaue Ergebnisse zu erhalten. Schalen- und Balkenelemente sind für solche Fälle entwickelt worden.

Dr.Q konzentriert sich derzeit auf Volumenelemente. Für dünnwandige Strukturen liefert ein hinreichend verfeinertes Volumennetz zwar genaue Ergebnisse, ein Schalenmodell wäre aber effizienter.

Erste vs. zweite Ordnung

Als Faustregel gilt: Verwenden Sie immer Elemente zweiter Ordnung (Tet10) statt erster Ordnung (Tet4). Der Genauigkeitsgewinn ist deutlich und die zusätzlichen Rechenkosten lohnen sich.