Studienarbeit Thema Entwurf und Implementierung einer Datenstruktur zur
Studienarbeit Thema: Entwurf und Implementierung einer Datenstruktur zur Erfassung von Imperfektionen an Stahlbauteilen
Vortragsverlauf: 1. Stahlbauteile 2. Imperfektionen - wichtige Imperfektionen - bisherige Berücksichtigung bei Berechnungsarten - beabsichtigte Berücksichtigung 3. Klassifizierung der Imperfektionen 4. Beipielimplementation 5. Ausblick
Bauteilmodell Bauteil: Stabachse - Verlauf durch Schwerpunkt des Querschnitt Bauteil im System: Querschnitt: - bauteilspezifische Geometrie z. B. I-Profil, Kreisquerschnitt - Material: E-Modul Fließgrenze
Bauteilmodell: ideales(perfektes) Bauteil b ideales Bauteil ideal gerade, unverwundene Stabachse Endpunkt Idealer Querschnitt ideales Materialverhalten konstante: Fließgrenze E-Modul Ideale Geometrie z. B. ideale I-Profil-Form speziell: IBB 400 Anfangspunkt keine Eigenspannungen
Begriff: „Imperfektion“ b dt. : Mangelhaftigkeit, Fehlerstelle Geometrie (äußere Imperfektionen) Material (innere Imperfektionen)
spezielle Imperfektionen: b Imperfektionen der Stabachse Stoßbedingt Exzentrizität Knickwinkel Vorverformungen Vorkrümmung Vorverwindung x (Stabachse) Auslenkung z z
spezielle Imperfektionen: b Geometrische Imperfektionen des Bauteilquerschnitts Querschnittstoleranzen Unrundheiten Wulstartige Imperfektionen Vorbeulen
spezielle Imperfektionen: b Strukturelle Imperfektionen Imperfekte Mechanische Eigenschaften Fließgrenzenstreuungen Veränderlicher E-Modul Eigenspannungen
Berücksichtigung der Imperfektionen: Bisher: * Berücksichtigung durch Ersatzimperfektionen - Vorkrümmung - Vorverdrehung - DIN 18800 T 2 * Informationen über tatsächliche Imperfektionen gehen verloren Notwendigkeit: Ziel: * Erzeugung von geometrischen Daten des Bauteils mit seinen Imperfektionen ( Netz aus FE - Knoten ) * Berechnung mit nichtlinearem Berechnungsprogramm * Gewinnung von Informationen über Imperfektionen und ihre Auswirkungen auf Traglast Datenstruktur zur Aufnahme von realen Bauteilen und ihren Imperfektionen
Bauteilmodell: b ideal gerade, unverwundene Stabachse Imperfektionen Imperfektes Bauteil imperfektes Bauteil Vorkrümmung Vorverwindung Knickwinkel Exzenrizität ideales Bauteil idealer Querschnitt ideales Materialverhalten Eigenspannungen Fließgrenzenstrueuungen Ideale Geometrie Unrundheiten Vorbeulen Wulstimperf. Querschnittstoleranzen
Klassifizierung der Imperfektionen
Klassifizierung der Imperfektionen Geometrische Querschnittsimperfektionen
Klassifizierung der Imperfektionen Strukturelle Imperfektionen
Klassifizierung der Imperfektionen der Stabachse
Beispielimplementation Ziel: * Erzeugung von geometrischen Daten des Bauteils mit seinen Imperfektionen ( Netz aus FE - Knoten ) * Berechnung mit nichtlinearem Berechnungsprogramm * Gewinnung von Informationen über Imperfektionen und ihre Auswirkungen auf Traglast
Ausblick: Erzeugung von Geometriedaten - Klassifzierung von Bauteilquerschnitten und integrieren in das Modell - Module zur Generierung der Geometriedaten für die zunächst perfekten Bauteile und ihre speziellen Querschnitte - Module für die Projizierung der Imperfektionsgeometrien auf die perfekten Geometriedaten ( Verrückungen von Knoten )
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