2×2-Rahmen: Eigenfrequenzen und Knickstabilität mit der Finite-Elemente-Methode
Eine Demo-Berechnung eines Stahlrahmens – dieselben Aufgaben löse ich für Kunden in Abaqus, MATLAB und Mathcad. Ein Modell mit 100 Elementen und 288 Freiheitsgraden: sechs Eigenfrequenzen, Eigenformen und drei Knickfiguren, dazu ein Bericht mit 6 Seiten.
- 2,184 Hz
- erste Eigenfrequenz
- 52,79
- erster Knicklastfaktor λ₁
- 0,0014 %
- max. Abweichung von der Theorie
Die Aufgabe
Eine Ingenieurberechnung von Anfang bis Ende zeigen: Eingangsdaten und Annahmen, das Modell, die Ergebnisse und – vor allem – eine Prüfung, der man vertrauen kann.
Meine Umsetzung
- Steifigkeits-, Massen- und geometrische Steifigkeitsmatrizen für Balkenelemente
- Eigenfrequenzen und Eigenformen, Massenbeteiligungsfaktoren
- Lineare Knickanalyse: kritische Lastfaktoren und Knicklängen der Stützen
- Der Bericht: Eingangsdaten, Modell, Methode, Ergebnisse, Validierung, Schlussfolgerungen
Nachweis
- Im Vergleich mit analytischen Lösungen – Kragarm, Einfeldträger, Euler-Knickstäbe – beträgt die Abweichung höchstens 0,0014 %
- Netzkonvergenz: Bei 10 Elementen je Stab weicht das Ergebnis um höchstens 0,005 % von der Referenz ab
- Die Summe der Auflagerkräfte entspricht der aufgebrachten Last: 840,00 kN
Materialien
10 · Zum Vergrößern anklicken
Womit Sie mich außerdem beauftragen können
- Ein Hauskonzept: Grundriss, Ansichten, Schnitt, Renderings
- Ein interaktives 3D-Modell eines Objekts für Ihre Website
- Rahmen- oder Fachwerkberechnung: Eigenfrequenzen und Knicken
- MATLAB- und Mathcad-Aufgaben mit kommentiertem Bericht
- Pfahltragfähigkeit und Setzung von Pfahlgruppen nach russischen Normen (SP)
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