Eindige elementenmethode: schijven, platen en schalen

In deze leergang wordt op globale wijze de structuur van de eindige-elementenmeethode (EEM) als numerieke benaderingsmethode besproken. Veel aandacht wordt besteed aan de bespreking van de eigenschappen en toepasbaarheid van allerlei elementen. Naast de schijfelementen wordt de aandacht vooral gevestigd op Kirchhoff en Mindlin plaat- en schaalelementen. Naast de behandeling van de theorie wordt gedurende de leergang veel geoefend met voor dat doel beschikbare software (KOLA). Gedurende de leergang worden twee case studies uitgevoerd. Het doel is te laten zien hoe praktijkproblemen met behulp van de EEM kunnen worden aangepakt.

De analyse van sterkte en stijfheid van platen en schalen heeft altijd hoge eisen gesteld aan kennis en inzicht van de constructeur. De opkomst van de eindige-elementenmethode als numerieke methode heeft het mogelijk gemaakt om continue constructies als platen en schalen met behulp van de computer door te kunnen rekenen. Sinds enkele jaren is de ontwikkeling van de PC’s zover voortgeschreden dat software die vroeger alleen op mainframes kon worden toegepast nu ook op de meeste PC’s beschikbaar is. Iedere constructeur kan tegenwoordig beschikken over de rekenmethoden voor het oplossen van zeer ingewikkelde mechanicaproblemen. Hiermee zijn in de regel de problemen van de constructeur niet opgelost, maar slechts verplaatst. Het grootste probleem blijkt vaak de modellering van een constructie met zijn belastingen tot een aanvaardbaar numeriek model te zijn. Het gaat dan om de keuze van de verdeling in elementen, de keuze van het type van de elementen, het modelleren van de belastingen, de interpretatie van de uitkomsten. Al deze vragen en mogelijkheden maken de berekening met behulp van de EEM tot een moeilijk toegankelijk gebied.

De doelstelling van deze leergang is om de cursist voldoende aanknopingspunten te geven om een constructie met zijn belastingen op verantwoorde en begrijpbare wijze te kunnen modelleren tot een eindige-elementenmodel dat kan worden doorgerekend met de meeste eindige-elementenprogramma’s. Dit doel wordt bereikt door de numerieke methode vooral te bespreken op de fysische betekenis, dat wil zeggen de mechanicainterpretatie van de numerieke processen. Deze aanpak heeft vooral zijn waarde voor de modellering van een constructie tot een EEM-model en voor de interpretatie van de resultaten van een berekening.

Resultaat

•  U wordt vertrouwd gemaakt met geavanceerde numerieke technieken voor het oplossen van complexe constructieproblemen
•  U krijgt voldoende kennis om continue constructies met hun belastingen op verantwoorde en begrijpbare wijze te kunnen modelleren tot een eindige-elementenmodel dat op sterkte en stijfheid kan worden doorgerekend met de meeste eindige-elementenprogramma's