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Studienarbeit Thema: Entwurf und Implementierung einer Datenstruktur zur Erfassung von Imperfektionen an Stahlbauteilen.

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Präsentation zum Thema: "Studienarbeit Thema: Entwurf und Implementierung einer Datenstruktur zur Erfassung von Imperfektionen an Stahlbauteilen."—  Präsentation transkript:

1 Studienarbeit Thema: Entwurf und Implementierung einer Datenstruktur zur Erfassung von Imperfektionen an Stahlbauteilen

2 Vortragsverlauf: 1. Stahlbauteile 2. Imperfektionen - wichtige Imperfektionen - bisherige Berücksichtigung bei Berechnungsarten - beabsichtigte Berücksichtigung 3. Klassifizierung der Imperfektionen 4. Beipielimplementation 5. Ausblick

3 Bauteilmodell Stabachse Querschnitt Stabachse: - Verlauf durch Schwerpunkt des Querschnitts Querschnitt: - bauteilspezifische Geometrie z.B. I -Profil, Kreisquerschnitt - Material: E-Modul Fließgrenze Bauteil: Bauteil im System:

4 Bauteilmodell: ideales (perfektes) Bauteil b b ideales Bauteil ideal gerade, unverwundene Stabachse Idealer Querschnitt ideales Materialverhalten Endpunkt Anfangspunkt z.B. ideale I-Profil-Form speziell: IBB 400 konstante: Fließgrenze E-Modul keine Eigenspannungen Ideale Geometrie

5 Begriff: Imperfektion Geometrie (äußere Imperfektionen) Material (innere Imperfektionen) b dt. : Mangelhaftigkeit, Fehlerstelle

6 spezielle Imperfektionen: StoßbedingtVorverformungen ExzentrizitätKnickwinkelVorkrümmungVorverwindung b Imperfektionen der Stabachse Auslenkung z z x (Stabachse)

7 spezielle Imperfektionen: UnrundheitenWulstartige Imperfektionen VorbeulenQuerschnitts- toleranzen b Geometrische Imperfektionen des Bauteilquerschnitts

8 spezielle Imperfektionen: b b Strukturelle Imperfektionen Imperfekte Mechanische Eigenschaften Eigenspannungen Fließgrenzen- streuungen Veränderlicher E-Modul

9 Berücksichtigung der Imperfektionen: Bisher: * Berücksichtigung durch Ersatzimperfektionen - Vorkrümmung - Vorverdrehung - DIN T2 * Informationen über tatsächliche Imperfektionen gehen verloren 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 Notwendigkeit: Datenstruktur zur Aufnahme von realen Bauteilen und ihren Imperfektionen

10 Bauteilmodell: imperfektes Bauteil b b ideales Bauteil ideal gerade, unverwundene Stabachse idealer Querschnitt ideales Materialverhalten Vorkrümmung Vorverwindung Knickwinkel Exzenrizität Eigenspannungen Fließgrenzen- strueuungen Unrundheiten Vorbeulen Wulstimperf. Querschnitts- toleranzen Imperfektionen Imperfektes Bauteil Ideale Geometrie

11 Klassifizierung der Imperfektionen

12 Geometrische Querschnitts- imperfektionen

13 Klassifizierung der Imperfektionen Strukturelle Imperfektionen

14 Klassifizierung der Imperfektionen Imperfektionen der Stabachse

15 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

16 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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