Reaktionskräfte
Die einfachste und wichtigste Plausibilitätsprüfung für jede Simulation.
Reaktionskräfte sind die einfachste und wichtigste Plausibilitätsprüfung für jede FEM-Simulation. Das zugrundeliegende Prinzip ist das Kräftegleichgewicht: Die Summe aller äußeren Kräfte (aufgebrachte Lasten plus Reaktionen) muss null sein.
Prüfung in Dr.Q
Prüfen Sie, ob:
- Die Summe der Reaktionskräfte den aufgebrachten Lasten näherungsweise entspricht
- Kraftrichtung und -verteilung sinnvoll aussehen
- Bei Schwerkraftbelastung: die Reaktionskraft entspricht näherungsweise dem Gewicht des Bauteils
Beispiel
Sie bringen eine Kraft von 5000 N in Z-Richtung auf. Die Summe aller Reaktionskräfte in Z muss 5000 N ergeben. Hat das Modell zwei symmetrisch platzierte feste Auflager, trägt jedes etwa 2500 N.
Entsprechen die Reaktionskräfte nicht den Erwartungen, enthält das Simulations-Setup fast sicher einen Fehler. Prüfen Sie zuerst Lastrichtung und Einheiten.
Momentengleichgewicht
Bei Modellen mit exzentrischen Lasten sollten Sie zusätzlich das Momentengleichgewicht prüfen. Die Momentensumme um einen beliebigen Punkt muss ebenfalls null sein, wenn sowohl aufgebrachte Lasten als auch Reaktionskräfte berücksichtigt werden.
Warum diese Prüfung wichtig ist
Ein Modell mit fehlender Randbedingung oder einer Last in falscher Richtung kann trotzdem konvergieren und ein glatt aussehendes Ergebnis liefern: Die Reaktionskräfte legen den Fehler jedoch sofort offen. Diese Prüfung dauert 30 Sekunden und ist der schnellste Weg, grundlegende Setup-Fehler zu erkennen.