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Kompatibel zu Mathematica 8

Wolfram Mathematica Structural Mechanics

Wolfram Mathematica Structural Mechanics

Symbolische Berechnung elastischer Systeme und Finiter Elemente

Structural Mechanics ist eine leicht zu bedienende Finite-Elemente-Analyse-Software, mit der Anwender experimentieren, neue Einblicke gewinnen und Probleme vorverarbeiten können, bevor eine zeitraubende und rechenintensive, numerische Modellierung Finiter Elemente unternommen wird. Es ersetzt nicht große und teure FEA-Softwaresysteme, sondern ist vielmehr eine Ergänzung für denjenigen, der mit den symbolischen Fähigkeiten neue Wege beschreiten und schneller zum Ergebnis kommen will. Dem Anwender stehen zahlreiche experimentelle Daten zur Verfügung, um anspruchsvolle Berechnungen, symbolisch oder numerisch, durchzuführen.

Das Zusatzpaket Structural Mechanics bietet folgende Kernfunktionen:

  • Ableitung grundlegender, sich überschneidender Eigenschaften für vor- oder anwenderdefinierte Querschnitte.
  • Symbolische oder numerische Berechnung von Biegefunktionen, Spannungsfeldern und der elastischen Durchbiegung von Ablegerbalken. Darüber hinaus können bei Verwendung zahlreicher Grafikfunktionen zur zwei- und dreidimensionalen Visualisierung verwundene Auslegerbalken unter Biegebeanspruchung gezeichnet werden.
  • Lösungsermittlung bei geschlossener Form für Drehbeanspruchung und Weggröße sowie für zahlreiche Schnittmengen-Konstanten wie Drehung und Torsionswiderstand.
  • Kennenlernen der Finite Elemente Methode mit dem Werkzeug zur Erzeugung und Formung einer Funktion in Structural Mechanics und Ausführen einer zweidimensionalen Finite Elemente Analyse.
  • Berechnung von Hauptspannungskomponenten und -richtungen sowie maximaler Schubspannung und -richtung. Dazu Berechnen und Plotten von Mohr Kreisen, um eine ebene Darstellung eines dreidimensionalen Spannungszustandes zu zeigen.

Darüber hinaus erleichtert Structural Mechanics den Zugang und das symbolische Manipulieren langer Gleichungen für die linearisierte Theorie der Elastizität für kartesische, zylindrische und sphärische Koordinaten.

Weitere Informationen zu Einsatzbereichen und Features erhalten Sie auf den Webseiten von Wolfram Research

Features

Features

Eigenschaften von Querschnitten

  • Ausführung von symbolischen und numerischen Berechnungen von Querschnitts-Eigenschaften, wie Bereichen, Schwerpunkten und Trägheitsmomenten.
  • Enthält Standard-Querschnitte einschließlich Rechtecke, Kreise und Elipsen, rechtwinklige Dreiecke und Parallelogramme.
  • Erlaubt die Einführung von benutzerdefinierten Definitionsobjekten.
  • Berechnung von Trägheitsmomenten und Verortung von Schwerpunkten bei übertragenen und/oder gedrehten Querschnitten
  • Numerische Berechnung von Bereich, Schwerpunkt und Trägheitsmoment eines beliebigen Polynoms.
  • Grafische Darstellung von Querschnitten und Auszeichnung von Größen und Längen auf Querschnittzeichnungen.

Analyse der Spannung von Auslegerbalken

  • Lösungsermittlung bei geschlossener Form für Timoshenko Auslegerbalken mit kreisrunden, elliptischen, gleichseitig-dreieckigen und rechteckigen Querschnitten.
  • Berechnung der Biegefunktion, -spannung und die Durchbiegung der Mittellinie.
  • Zeichnen gekrümmter Auslegerbalken.

Analyse des Drehmoments

  • Berechnung der Drehung, des Torsionswiderstandes, der Spannungsfunktion, Verschiebung und Spannungen bei geschlossener Form.
  • Enthält Beispiele für die Torsionsanalyse von kreisrunden, elliptischen, gleichseitig-dreiecktigen, rechteckigen, Kreisausschnitt- und halbrunden Querschnitten
  • Verfügt über Torsionswiderstände für narrow-bar Querschnitte und ausgesparte konzentrische Kreisabschnitte.
  • Berechnet Spannungsfunktionen mit komplexen Polynomen.
  • Zeichnet verwundene Auslegerbalken und gedrehte Querschnitte.

Analyse Finiter Elemente

  • Deckt die ein- und zweidimensionale Finite Elemente Methode ab.
  • Konstruktion von Interpolations- (Form) Funktionen.
  • Enthält Lagrange, Hermite und Zufallselemente
  • Lösung von Elastizitätsproblemen in der Fläche für isotrope und anisotrope Materialien.
  • Verfügt über Zwischenschritte zum Trainieren der FEA und zu Unterrichtszwecken.
  • Erzeugung eines Gitternetzes mit Dreieckskonstruktion und isoparametrischer Formulierung.
  • Enthält grafische Werkzeuge für das Plotten von Gitternetzen und deformierten Gitternetzen.

Spannungsanalyse

  • Konstruktion und Plotten von Mohr Kreisen.
  • Berechnung von Hauptspannungen, Hauptspannungsrichtungen und Spannungsinvarianten von Spannungsstadien auf einen Punkt.
  • Berechnung von normalen Spannungs- und Schubkomponenten für vorgegebene Hauptspannungen und -richtungen.
  • Enthält Fehlertheorien wie maximale Schubspannungstheorie, Theorie der Gestaltänderungsenergie und maximale normale Spannungstheorie.

Elastizitätsgleichungen

  • Erlaubt die Manipulation von bestimmenden Elastizitätsgleichungen in kartesischen, polaren und sphärischen Koordinatensystemen.
  • Berechnung von Verschiebungsbeziehungen.
  • Berechnung von Spannungs-Verschiebungsbeziehungen.
  • Berechnung von Gleichgewichts-Gleichungen
  • Berechnung von elasto-dynamische Gleichungen.