Antwort:
Die in RFEM verwendeten FE-Typen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Sie werden je nach Situation vom Programm automatisch ausgewählt.
Elementtyp
- 1D-Balkenelement:
Element mit Rotationsfreiheitsgraden - 2D-Plattenelement:
Lynn-Dhillon; MITC3; MITC4 - verwendet bei nichtlinearer Berechnung - 2D-Wandelement:
mit stabilisierten Null-Energie-Formen - 2D-Schalenelement:
Schalenelement = Plattenelement + Wandelement - 3D-Volumenelement:
Element mit Rotationsfreiheitsgraden; Element ohne Rotationsfreiheitsgrade (mit oder ohne zusätzliche Formfunktionen), Gaselement, Kontaktelement
Integrationsverfahren
Bei Stäben wird die analytische Integration für lineare Fälle verwendet, während in der nichtlinearen Einstellung die Zwei-Punkt-Gauß-Quadratur entlang des Trägers verwendet wird. Bei nichtlinearen Fällen wird folgende Integrationsregel für den Querschnitt verwendet: 2×2 Gauß-Quadratur für Vierecke und selektive reduzierte 4-Punkt-Integrationsregel für Dreiecke (3 Punkte für 𝜖x, 𝜖y und 1 Punkt für 𝛾xy).
Bei Plattenelementen wird nach Möglichkeit eine analytische Integration verwendet (im Lynn-Dhillon-Element oder in einem Dreieckselement). In anderen Fällen wird eine zusammengesetzte 2×2 Gauß-Quadratur in der Elementebene verwendet (Vierecke). Bei Volumenkörpern wird eine 2×2×2 zusammengesetzte Gauß-Quadratur in Hexaedern verwendet. Für einige Begriffe wird eine reduzierte 1-Punkt-Integration verwendet, um numerische Probleme zu vermeiden.
Schauen wir uns die Integration in Platten mit Bezug auf ihre auf der Gauß-Lobatto-Quadratur basierte Dicke näher an. Die Gauß-Lobatto-Quadratur ist eine Gauß-Quadratur, bei der Grenzpunkte auch Integrationspunkte sein müssen, was eine genaue Bewertung der Spannungen an Schichtschnittstellen bei mehrschichtigen Platten ermöglicht. Bei einer linearen Berechnung werden drei Integrationspunkte pro Schicht verwendet. Bei einer nichtlinearen Berechnung werden neun Integrationspunkte in der Platte verwendet (bei der nichtlinearen Berechnung ist nur eine Schicht zulässig).
