Elementtypen und -formen

In unseren Programmen werden als Flächenelemente ebene Scheiben- und Plattenelemente verwendet. Diese besitzen geradlinige Ränder mit 3 bzw. 4 Eckknoten (Bild 1 und Bild 2). Mit diesen einfachen Elementformen können bei entsprechend feiner Diskretisierung beliebige, zu berechnende Konstruktionsbereiche approximiert werden. Unsere Faltwerkselemente entstehen durch Überlagerung dieser Scheiben- und Plattenelemente.

Das elastomechanische Elementverhalten wird durch zunächst unbekannte Knotenfreiheitsgrade beschrieben, die später an der Gesamtstruktur zu bestimmen sind. Je Knoten treten am Scheibenelement zwei Verschiebungen in x- bzw. y-Richtung und eine Verdrehung um die z-Achse auf, am Plattenelement hingegen eine Verschiebung in z-Richtung sowie zwei Verdrehungen um die x- bzw. y-Achse. Diese Freiheitsgrade werden in den Vektoren der Knotenverrückungen zusammengefasst (Bild 1 und Bild 2).
Anmerkungen: Das Wort "Verrückung" wird als Oberbegriff für Verschiebung und Verdrehung benutzt; für Kraft und Moment wird als Oberbegriff das Wort "Kraft" gewählt.