FEM-Randbedingungen
Lasten und Randbedingungen auf Ihr Modell anwenden
Übersicht
Randbedingungen (RB) definieren, wie Ihr Modell belastet und eingespannt wird. confBuild unterstützt 9 Randbedingungstypen für mechanische Lasten, kinematische Einspannungen und thermische Bedingungen. Jede RB wird bestimmten Flächengruppen Ihres Netzes zugewiesen.
Kraft
Punkt- und Streckenlasten
Druck
Normaler Oberflächendruck
Fest
Starre Einspannung, alle FG gesperrt
Temperatur
Vorgegebene thermische Bedingungen
Randbedingungstypen
Alle 9 unterstützten Randbedingungstypen mit ihren Parametern.
Kraft
Punkt- oder verteilte Kräfte im globalen Koordinatensystem anwenden.
fx
N (Newton)
Kraftkomponente in X-Richtung
fy
N (Newton)
Kraftkomponente in Y-Richtung
fz
N (Newton)
Kraftkomponente in Z-Richtung
Visualisiert als farbige Pfeile mit Kraftrichtung und -betrag.
Moment
Drehmomente um jede Achse anwenden.
mx
Nm
Moment um die X-Achse
my
Nm
Moment um die Y-Achse
mz
Nm
Moment um die Z-Achse
Visualisiert als gebogene Pfeile um die Drehachse.
Druck
Normaldruck auf eine Oberfläche anwenden. Positiver Druck drückt in die Fläche.
pressure
Pa (Pascal)
Normaldruck auf der Oberfläche
Visualisiert als Pfeilraster senkrecht zur Oberfläche mit Schattierung.
Feste Einspannung
Sperrt alle Freiheitsgrade (Translation und Rotation) an der ausgewählten Fläche. Dies ist der häufigste Einspannungstyp.
dx, dy, dz
0
Alle Translationen gesperrt
Visualisiert als schraffiertes Lagersymbol für starre Auflager.
Verschiebung
Vorgegebene Verschiebungen festlegen. Einen Wert setzen für Einspannung oder null für frei lassen.
dx
m (oder null)
Vorgegebene X-Verschiebung
dy
m (oder null)
Vorgegebene Y-Verschiebung
dz
m (oder null)
Vorgegebene Z-Verschiebung
Visualisiert als bidirektionale Pfeile: Vollfarbe für gesperrt, transparent für frei.
Rotation
Vorgegebene Rotationen festlegen. Einen Wert setzen für Einspannung oder null für frei lassen.
rx
rad (oder null)
Vorgegebene Rotation um X
ry
rad (oder null)
Vorgegebene Rotation um Y
rz
rad (oder null)
Vorgegebene Rotation um Z
Temperatur
Vorgegebene Temperatur an einer Oberfläche für thermische Analyse anwenden.
temperature
°C
Vorgegebene Oberflächentemperatur
Visualisiert als Thermometer-Symbol auf der Oberfläche.
Wärmestrom
Wärmestrom über eine Oberfläche für thermische Analyse anwenden.
heatFlux
W/m²
Wärmestrom durch die Oberfläche
Visualisiert als wellenförmige Pfeile für die Wärmeflussrichtung.
Schwerkraft
Gravitationsbeschleunigung als Volumenlast auf das gesamte Modell anwenden.
acceleration
m/s²
Gravitationsbeschleunigung (Standard: 9,81)
RB-Visualisierung
Alle Randbedingungen werden in 3D mit eindeutigen Farben und Symbolen dargestellt.
Kraft
Tiefes Orange
Richtungspfeile
Druck
Blau
Pfeilraster auf Fläche
Fest
Grün
Lager-/Schraffursymbol
Moment
Lila
Gebogener Pfeilbogen
Verschiebung
Bernstein
Bidirektionale Pfeile
Rotation
Cyan
Rotationsbögen mit Sperrsymbol
Temperatur
Rosa
Thermometer-Symbol
Wärmestrom
Orange
Wellenförmige Pfeile
KI-gestützte RB-Generierung
Lassen Sie die KI Ihre Randbedingungen aus einer Textbeschreibung einrichten.
So funktioniert es
- Beschreiben Sie Ihren Lastfall in natürlicher Sprache (z.B. „1000N Kraft nach unten auf die Oberseite, fest eingespannt unten")
- Die KI analysiert die verfügbaren Flächengruppen aus Ihrem Netz
- Passende Lasten und Einspannungen werden automatisch generiert
- Überprüfen und passen Sie die generierten RB vor dem Simulationsstart an
Beispielbeschreibungen
- „500N Kraft nach unten auf die Oberseite, feste Einspannung an der Unterseite"
- „Gleichmäßiger Druck von 10 kPa auf die Vorderseite, fest eingespannt links und rechts"
- „Schwerkraftlast mit fester Basis, 200N seitliche Kraft auf die Oberseite"
- „Temperatur von 100°C auf der linken Seite, 20°C auf der rechten Seite"
Best Practices
Tipps für die korrekte Einrichtung von Randbedingungen.
Empfehlungen
- Jedes Modell benötigt mindestens eine Einspannung (fest, Verschiebung oder Rotation), um Starrkörperbewegung zu verhindern
- Beginnen Sie mit einem einfachen Lastfall und fügen Sie schrittweise Komplexität hinzu
- Prüfen Sie die RB-Visualisierung, um zu verifizieren, dass Lasten auf die richtigen Flächen angewendet werden
- Nutzen Sie Symmetrie zur Modellverkleinerung: Symmetrie-Randbedingungen an Schnittebenen anwenden
- Für Schwerkraft denken Sie daran, zuerst ein Material mit Dichte zuzuweisen
Häufige Fehler
- Keine Einspannungen: Solver schlägt mit singulärem Matrixfehler fehl, wenn sich das Modell frei bewegen kann
- Übereinspannung: Alle Flächen sperren erzeugt künstlich steifes Verhalten
- Falsche Einheiten: Kräfte in Newton, Druck in Pascal, Verschiebung in Metern
- Fehlende Flächengruppe: Stellen Sie sicher, dass die Zielflächengruppe im Netz existiert, bevor Sie RB zuweisen